基于微结构特征的列车制动盘对流换热特性研究
2021-07-09陈明亮李志伟黄莎车正鑫
五邑大学学报(自然科学版) 2021年2期
陈明亮,李志伟,黄莎,车正鑫
(五邑大学 轨道交通学院,广东 江门 529020)
盘型制动作为高速列车使用的最基础的制动装置,其工作性能与列车运行的安全性直接相关[1].安装于车轴上的轴装制动盘在制动时会受到制动闸片制动力的作用,同时摩擦生热使制动盘产生高温,导致制动盘产生疲劳热裂纹,从而影响行车安全[2].为了提升制动盘的散热能力,黄晓华等[3-4]设计了3种不同的仿生散热筋结构,并与传统圆柱型散热筋进行对照仿真模拟,认为仿生型散热筋的散热能力均优于传统散热筋.杨肖等[5]设计了 3种不同表面形态的制动盘盘面,经分析后认为带有凹槽制动盘可以降低摩擦热,提升散热性能.刘静娟等[6-7]设计了4种不同的散热筋结构,研究其对制动盘的温度分布、平均对流换热系数和总热流量的影响情况,认为圆弧筋板结构的散热特性最佳.高雅妍等[8-9]基于蝗虫体表的非光滑表面,在制动盘上铺置沟槽结构和圆凹坑结构,经研究后认为圆凹坑结构表面更易储存空气,因此其散热性能最优.国外学者 Raj等[10]研究了多种不同形状的筋板,发现圆柱形筋板制动盘的温度梯度和速度分布均匀,散热能力较好.Munisamy等[11]认为散热筋顺时针倾斜时有利于制动盘散热.目前,对制动盘在流场中的对流换热能力的研究还比较少,本文以轴装制动盘为研究对象,在盘面和筋板上布置沟槽微结构,研究在强迫通风条件下微结构对制动盘对流换热……
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