临界风速

摘要： 文章采用三维空间内单位脉冲响应函数描述自激力的方法,改进传递函数最小二乘法的拟合方法,从自激力时域描述公式中分离出气动质量,使得公式中的时间历程与当前时间无关,消除了迭代计算中由自激力时域公式引起的荷载非线性,提高了计算速度和计算精度;通过ANSYS实现颤振时程分析,以具有理想平板截面的简支梁和马鞍山长江大桥右汊桥为例,进行数值计算,计算结果证实了文中方法的有效性与可靠性,并发现颤振导数连贯性对颤振临界风速和颤振频率的分析有较大影响。

摘要： 为了获得架空导线温度在不同气象条件下的变化特征和风速对基于分布式光纤传感技术的架空导线覆冰监测有效性的影响,文中建立了光纤复合相线覆冰的温度场三维模型,并采用了有限元方法进行求解,分析获得了光纤温度在不同的环境温度、风速和覆冰厚度下的变化规律特征。文中指出了覆冰段与未覆冰段光纤的温差与环境温度初始值大小无关,提供了单独考虑环境温度变化速率或覆冰厚度情况下的临界风速表达式,给出了常见范围内环境温度变化速率以及覆冰厚度下的临界风速值,基于风速值和插值方法可得到常见范围环境温度变化速率以及覆冰厚度下比较准确的临界风速。文中对研究覆冰架空导线在不同气象条件下的温度变化特征以及风速对基于分布式光纤传感的架空导线覆冰监测有效性的影响方面有着一定的参考价值。

摘要： 本文旨在研究覆冰接触网的舞动行为.建立了覆冰接触网的非线性运动方程,将覆冰接触线、承力索截面设置成不同形状,研究了覆冰接触网的舞动特性及覆冰厚度的影响.结果表明:覆冰接触网各跨的主频、拍振的强弱、轨迹及最大垂向、横向位移可能互不相同,但关于接触网中点对称;覆冰接触网的几何非线性使得系统更稳定;相比于接触线,承力索覆冰厚度的改变使覆冰接触网非线性临界风速的变化更剧烈;覆冰厚度越大,线性临界风速越小,但存在不随覆冰厚度变化而明显变化的基本失稳区域.

摘要： 为探究分岔隧道火灾火源位置对临界风速的影响规律,使用数值模拟方法对火源位于分岔隧道分岔口前和分岔口后的火灾场景下的临界风速进行研究。研究结果表明:火源位于分岔口后的主隧道时,临界风速明显大于火源位于分岔口前的临界风速;在一定范围热释放速率下,分岔隧道临界风速与热释放速率的1/3次方成正比;在分岔隧道模型中,相同热释放速率下,火源位于分岔后的主隧道火灾场景中的临界风速约为火源位于分岔前的1.5倍;同时建立临界风速条件下,考虑不同火源位置的分叉模型隧道顶棚最大温升预测模型。

摘要： 通过数值模拟建立了7种不同横截面形状的全尺寸跨座式单轨隧道模型,研究隧道横截面形状和坡度对隧道火灾烟气蔓延的影响。研究发现长方形隧道顶部温度普遍较高,其次为带有拱顶的隧道,正方形隧道顶部温度普遍较低,圆形隧道底部温度最低。在大火源功率条件下,坡度对临界风速的影响较小。离火源较远的位置,坡度对排烟效果的影响更加明显:随着坡度增加,上坡向控制风速明显降低,下坡向控制风速缓慢提升。

摘要： 为了研究不同通风模式下铁路隧道救援站横通道烟气控制效果,通过1∶50缩尺模型试验得到不同送风量和竖井排烟量下横通道内流场及烟气蔓延随时间的变化情况,结果表明:仅从平导两端送风时,送风量对消除横通道内活塞风及烟气控制的影响是有限的,送风量为0.0147 m_(3)/s较为合适;横通道临界风速理论值与试验结果具有较好的一致性,理论计算结果偏大,两者之间的误差在0.02%~27.33%之间;相同排烟量下增大两端送风量有利于疏散横通道烟气的控制,送入风量越大横通道消除烟气侵入所需时间越短;当竖井排烟量为0.0049 m_(3)/s、两端送风量为0.0098 m_(3)/s时,各个横通道之间的流速差异最小,而且能很好地确保各个横通道内没有烟侵入。

摘要： 使用1/10的分岔隧道模型开展缩尺寸实验研究,测量不同火源功率和不同纵向通风风速下隧道内纵向温度分布,定性分析隧道火灾发生时热烟气卷吸空气的机制。结果表明:热烟气卷吸空气的根源在于其自身的斜压性和黏性造成的速度剪切。空气卷吸直接影响了隧道顶棚下方最大温度和烟气的流动状态。当无量纲通风风速小于0.19时,相比于单管隧道,分岔隧道内火羽流能够卷吸到更多的冷空气,因此顶棚下方最大温度比单管隧道的低;当无量纲通风风速大于0.19时,热烟气较多地被吹向下游,热量分配形式近似与单管隧道,因此顶棚下方最大温度接近单管隧道。随着通风风速的增加,空气卷吸强度增加,烟气层分层现象不明显。分岔隧道中一部分纵向通风风流能够进入支路隧道,因此其临界风速较单管隧道高。提出了适用于本文考虑的分岔隧道的临界风速计算模型,发现无量纲临界风速与无量纲热释放速率仍然具有与单管隧道类似的1/3幂次关系。

摘要： 针对现有临界风速研究较少考虑隧道内阻塞物或仅讨论隧道内存在小阻塞物的情况,以某一铁路隧道为研究对象,构建铁路隧道列车火灾数值计算模型,分析列车阻塞对铁路隧道临界风速的影响。研究结果表明:无阻塞情况下,本文数值模拟结果与Li模型的吻合度较高;随着阻塞比增加,临界风速呈下降趋势。基于模拟数据分析,修正了临界风速下降率ε和隧道阻塞比Φ的对应关系,得到隧道列车火灾临界风速理论模型,并利用已有的隧道火灾实验数据及CFD模拟结果验证了模型的可靠性。

摘要： 由于实际运行中风速的随机性和不确定性,针对风速变化对不同控制策略下双馈风机系统运行稳定性和调频效果影响进行研究,可为多工况下调频控制方法的选择提供依据。首先,分析双馈风机系统的基本控制模型,比较虚拟同步机和下垂控制调频机理的联系和区别;其次,评估不同风速下双馈风机系统的有效调频动能,建立包含风速变量的双馈风机调频系统小信号模型,并在此基础上推导出风机系统等效惯量和风速的耦合关系,根据伯德图和特征根的根轨迹图分析初始运行风速对虚拟同步机和下垂控制双馈风机系统调频动态特性的影响,确定虚拟同步机控制的临界振荡风速;最后,利用DIgSILENT进行时域仿真,验证理论分析的正确性。

摘要： 采用CFD数值模拟方法,建立隧道火灾模型,研究不同纵向通风风速和火源功率对隧道内火灾临界风速和烟气分布的影响。结果表明:烟流滚退距离受火源功率和通风风速影响,5、30、50 MW火源功率的临界风速分别为2.0、2.2、2.2 m/s;同一火源功率下,拱顶最高温度随着通风风速的增大,呈现出指数函数的下降趋势;同一通风风速下,拱顶最高温度随着火源功率的增大呈现正向线性关系,并且随着通风风速的增大,拱顶最高温度随功率增大的速度逐渐降低;不同火源功率及不同通风风速下,火源上风侧CO浓度均低于安全浓度(体积分数0.002 4%),火源下风侧远高于安全浓度。故若隧道发生火灾,应启动排烟风机并使隧道内的风速高于2.0 m/s,且在火源上风侧开展救援及逃生。

摘要： 地铁区间隧道发生火灾时,纵向通风对烟气流动和温度的影响十分显著.本文以西安某地铁站为研究对象,基于Froude相似性原理,利用FDS模拟不同火灾功率、不同通风速度时的温度和烟气速度分布.对比分析5、6、7、8、9、10MW火灾功率下的临界风速变规律化并提出预测模型.改变5、7、9MW火源功率下的通风速度,结果表明,隧道纵向通风风速设为3m/s时防止火灾烟气回流效果明显,当热释放速率(HRR)不大于10MW时,隧道火灾中烟气温度不大于250°C,火源下风侧烟气流动速度不大于4m/s.

摘要： 随着我国隧道数量的不断增加,隧道的消防安全逐渐成为人们研究的热点问题.本文介绍了纵向通风条件下的临界风速的研究成果.重点对临界风速的理论与实验发展概况进行论述,梳理了临界风速理论发展的三个阶段,即基于弗劳德数的理论、无量纲理论以及火羽流理论模型;同时介绍了坡度、阻塞问题对临界风速理论的丰富,最后归纳出临界风速理论发展的不足与未来发展的方向.

摘要： 基于Scanlan线性颤振理论,考虑到桥梁主梁断面颤振导数与其运动频率有关,提出一种使用半波更新法来确定桥梁主梁断面运动频率和气动力的方法,采用Newmark-β法求解桥梁颤振运动方程,实现桥梁颤振临界风速的计算.分别以薄平板和一座拟建大跨度悬索桥为例进行了桥梁颤振临界风速的计算,与已有文献和试验结果进行了比较.研究表明,本文提出的颤振临界风速识别方法其精度与已有算法相当,能够满足工程应用的精确要求,并且能够获取确定风速下的位移时程曲线.

摘要： 颤振稳定性是大跨度桥梁抗风设计中的重要控制因素.对于不同的桥梁,其气动稳定性存在较大差异.其中,气动敏感构件及斜腹板倾角对桥梁颤振性能的影响早已在实验中被观察到和证实,如Miyata研究了不同主梁外形对箱梁颤振稳定性的影响.主梁气动外形的细部构造,如斜腹板倾角对扁平箱梁颤振的影响,也在风洞试验中获得了证实.为了研究斜腹板倾角对有栏杆的扁平箱梁颤振性能影响,试验中以斜腹板倾角作为单个参数,并借助节段模型风洞试验予以实现.最后采用颤振因子,量化了不同斜腹板倾角、带有栏杆的扁平箱梁断面的颤振性能,为颤振临界风速计算公式提供了细化的折减系数.

摘要： 本文采用CFD模拟的方法,开展了一系列不同环境压强下纵向通风隧道内火灾场景的模拟,研究了环境压强对纵向通风隧道内烟气逆流长度和临界风速的影响.研究表明:同一热释放速率和纵向通风速度条件下,烟气逆流长度随着环境压强的降低而增加,其原因是纵向风流惯性力与浮力驱动作用的比值(Fr')随环境压强降低而减小,纵向风流对烟气逆流的抑制作用减弱;同时,与烟气逆流长度的变化规律相一致,临界风速随着环境压强的降低而增加.最后,基于量纲分析的方法,提出了一个包含环境压强项的无量纲临界风速的预测关系式.

摘要： 以北京地铁某工程中的一段典型区间作为研究对象,通过采用一维网络法数值模拟软件STESS v3.0建立数值模型,对其中一站处于临时过站条件下的区间事故通风工况进行模拟计算,得出在有区间风井参与的区间事故通风工况中,某一站临时过站并不影响区间风速的达标.同时,现场实测结果表明:上述工况下的区间事故通风工况可以满足规范的相应风速要求.数值模拟结果与现场实测结果的相差率在10％以内,为工程可接受范围,也在很大程度上验证了数值模拟结果的准确性与可靠性.但当区间事故通风数值模拟结果过于接近临界风速判定值时,设计人员应考虑相应措施以提高区间事故通风方案的可靠性与保障性.

摘要： 本文以马鞍山大桥为研究背景,建立了常规三塔两跨悬索桥和塔顶设置了加劲索的三塔两跨悬索桥的有限元模型,用MIDAS/civil软件对其进行了非线性屈曲分析,得到了两种桥型跨中截面横向位移、竖向位移和扭转角随风速的变化值.分析得出:设置加劲索的结构在低风速下位移和扭转角小于未设加劲索的结构,而两种结构在145m/s的风速下均会突然发生失稳,因此两种结构的失稳临界风速为145m/s.

摘要： 作为实现超长连续跨越的理想方案,大跨度多塔悬索桥具有良好的应用前景,但针对四塔以上悬索桥的研究目前尚不多见.本文根据大跨度四塔悬索桥的主要结构设计参数,基于ANSYS建立了该桥三维有限元计算模型,据此开展了大桥的动力特性分析.在此基础上采用全模态颤振频域分析法进行了颤振稳定性分析,获得了不同风攻角下大桥的颤振临界风速和颤振频率.结果表明:随着结构固有阻尼比增加,各风攻角下的桥梁颤振临界风速也随之提高,但影响并不显著.与具有相同主跨和断面形式的三塔悬索桥相比,四塔悬索桥由于总跨径增大,其颤振稳定性有所下降,这点值得引起注意.研究结果可为大跨度四塔悬索桥的抗风设计与分析提供参考.

摘要： 本文结合长江公路隧道火灾特点,利用FDS对某隧道中火灾烟气进行了数值模拟计算.通过比较、分析和总结不同纵向通风风速条件下的隧道火灾烟气和温度的分布特点,得到了临界风速的模拟值,以及排烟效果最佳时的纵向风速,验证和完善隧道的防排烟设计,提高防排烟设计的可靠性.

摘要： 为了解决地下道路纵向通风系统设计中如何计算火灾工况下的火区风压损失问题,基于热力学平衡关系建立了火区风压损失模型,并得到了半经验计算公式,利用模型实验和CFD模拟对公式的有效性做了初步验证.结果表明:在临界风速下,火区的风压损失与对流热释放速率成正比,与上游风速和隧道断面积成反比;提出的计算公式与隧道火灾实验拟合公式得出的规律一致且结果接近,相较而言,优点在于有明确的理论基础和风速取值;为使地下道路通风系统阻力计算准确可靠,进而制定有效的应急通风运行方案,有必要考虑火区的风压损失,提出的风压损失公式经深入验证后可用于设计计算.

摘要： 本发明涉及环境监测设备领域，具体为一种用于间歇风沙流的临界起沙风速测定装置；包括基座，基座上安装有转轴承，其特征在于：所述基座内安装有机箱组，通过转轴承安装有伸缩杆，在伸缩杆上安装有风力驱动标和地表风沙监测框，所述地表风沙监测框上安装有光电感应探头。本装置采用可随风向活动的地表风沙监测装置安装光电感应探头连续观测近地表输沙通量，并利用一维热线风速仪对不同高度的风速进行实时观测，通过实时分析测量时段内输沙通量和风速的概率分布曲线，获得准确的临界起沙风速值。

摘要： 本发明公开了一种基于临界振荡风速的双馈风机自适应调频控制系统及方法，其中，双馈风电机组DFIG1利用虚拟同步发电机和下垂控制策略的自适应切换来适应不同运行风速下的调频需求；具体地，根据系统的控制参数，建立虚拟同步控制下风机系统的小信号模型，计算系统的临界振荡风速，通过比较实际运行风速和系统临界振荡风速，在虚拟同步机控制和下垂控制中合理切换。本发明提供的基于临界振荡风速的双馈风机自适应调频控制系统及方法，有利于双馈风机适应不同的风速，在降低系统振荡失稳风险的前提下，提升了调频效果。

摘要： 本实用新型涉及环境监测设备领域，具体为一种用于间歇风沙流的临界起沙风速测定装置；包括基座，基座上安装有转轴承，其特征在于：所述基座内安装有机箱组，通过转轴承安装有伸缩杆，在伸缩杆上安装有风力驱动标和地表风沙监测框，所述地表风沙监测框上安装有光电感应探头。本装置采用可随风向活动的地表风沙监测装置安装光电感应探头连续观测近地表输沙通量，并利用一维热线风速仪对不同高度的风速进行实时观测，通过实时分析测量时段内输沙通量和风速的概率分布曲线，获得准确的临界起沙风速值。

摘要： 本申请公开了一种风力发电机叶片翼型颤振临界风速计算方法及设备，用于对风力发电机叶片翼型颤振临界风速进行预测，计算效率较高，物理意义清晰。本申请实施例方法包括：首先获取风力发电机叶片翼型的结构参数，并根据该结构参数建立该风力发电机叶片翼型的气动弹性运动方程，再进一步根据气动弹性运动方程建立该风力发电机叶片翼型的能量平衡方程。然后根据建立的能量平衡方程得到该风力发电机叶片翼型的颤振临界风速的解析表达式。最后根据时域平均法和数值迭代法计算得到该风力发电机叶片翼型的颤振临界风速的数值解。本申请实施例还提供了一种设备，用于实现上述对风力发电机叶片翼型颤振临界风速的计算。

摘要： 本申请提供一种风力机叶片颤振临界风速预测方法及装置，其中方法包括以叶根二分量反力Fy和Mx为目标时程变量，根据叶根反力颤振判定准则，构建叶片颤振临界状态表达式；构建目标时间内叶根二分量反力的相对标准差的表达式；计算目标时间内叶根二分量反力的相对标准差的斜率；获取目标时间内叶根二分量反力的相对标准差的斜率的最大值对应的叶根二分量反力颤振指标，以得到风力机叶片颤振临界风速。本发明测力试验测得的模型基底荷载，保证了模型有足够的刚度，在受到风力作用时，不会产生较大的变形，将荷载较为真实地传递到基底，以反映真实情况。测点即为风力机叶片根部，其测点布置及捕捉简单、受外力干扰性弱且测量精度高。

摘要： 本发明公开了一种提高桁架主梁颤振临界风速的气动构造，该装置由封槽格栅和中央稳定板组成，封槽格栅沿主桁架断面纵向连续布置在中央分隔带防撞护栏内，布置方式为沿全桥纵向连续布置；中央稳定板垂直连接在主桁架上平联横梁下表面，其中心线与桥梁中心线重合，中央稳定板沿全桥主桁架截面纵向连续布置，长度与桥梁主跨长度相同；本发明可以改变开槽桁架梁悬索桥底部和内侧的空气绕流流场特性，抑制或削弱漩涡的产生，从而提高开槽桁架梁悬索桥颤振临界风速，提高桥梁的安全性和延长桥梁的使用寿命，该装置控制效果明显、结构简单、安装方便且经济型性高。

摘要： 本申请提供一种风力机叶片颤振临界风速预测方法及装置，其中方法包括以叶根二分量反力Fy和Mx为目标时程变量，根据叶根反力颤振判定准则，构建叶片颤振临界状态表达式；构建目标时间内叶根二分量反力的相对标准差的表达式；计算目标时间内叶根二分量反力的相对标准差的斜率；获取目标时间内叶根二分量反力的相对标准差的斜率的最大值对应的叶根二分量反力颤振指标，以得到风力机叶片颤振临界风速。本发明测力试验测得的模型基底荷载，保证了模型有足够的刚度，在受到风力作用时，不会产生较大的变形，将荷载较为真实地传递到基底，以反映真实情况。测点即为风力机叶片根部，其测点布置及捕捉简单、受外力干扰性弱且测量精度高。

摘要： 本发明提供了一种基于分布式光纤温度传感覆冰厚度监测中临界风速的估算方法。所述方法包括建立未覆冰与覆冰工况下的输电线路温度场模型、根据仿真结果得到光纤温度与风速、温度和覆冰厚度的关系、计算输电线路覆冰临界风速、根据临界风速判断覆冰监测准确程度。本发明通过建立物理模型，采用仿真计算方法求解温度场以逼近真实情况，该方法具有自身成本低、试验研究范围广的优点，并且本发明通过环境温度变化率和覆冰厚度估算临界风速，然后对比外界风速和临界风速的大小，可以判断覆冰监测的结果是否准确。

摘要： 本发明公开了一种弹箭起竖发射的临界风速快速评估方法，包括以下步骤：S1、根据弹箭的结构尺寸，建立弹箭起竖状态下的力学简化模型；S2、根据所述力学简化模型，获得弹箭所受风载荷计算式；S3、基于所述力学简化模型，根据能量守恒原理获得弹箭安全风载荷计算式；S4、联立弹箭所受风载荷计算式以及弹箭安全风载荷计算式，得到弹箭临界风速计算式。本发明的计算方法简单、高效，可为弹箭武器的安全操作提供参考。

摘要： 本实用新型公开了一种雪颗粒运动状态临界风速测试系统，包括动力部分、稳流整流部分、试验测试观测部分；动力部分包括变频调节器、24V蓄电池和离心式风机；稳流整流部分包括稳流整流通道、阻尼网、蜂窝器、格栅装置，稳流整流通道的首端与离心式风机的出风口相通；试验测试观测部分包括观测通道、风速仪和凸透镜板，观测通道的首端与稳流整流通道的尾端相通，风速仪伸入观测通道内测试风速，凸透镜嵌于观测通道的顶部；本实用新型结构简单可靠、轻巧便捷，测试方便准确、实用性强、观测效果好、数据读取记录方便，能适应和满足各种环境条件，能快速有效地进行原位测试，为风雪流灾害的形成机理、预测以及防止等方面的研究提供支撑。