[發明專利]列車攜帶火源運行煙氣輸運的模擬測試方法、系統及介質

有效

• 申請號: 201810497530.X
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108760354B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 周丹;梁習鋒;楊明智;方恩權;姚松;熊小慧;張娜
• 申請（專利權）人: 中南大學;廣州地鐵集團有限公司
• 主分類號: G01M17/08
• 分類號: G01M17/08
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 何湘玲

1.一種列車攜帶火源運行煙氣輸運的模擬測試系統，其特征在于，包括：

列車模型、隧道模型、軌道模型及發煙裝置，且所述列車模型、隧道模型、軌道模型分別與實際的列車、隧道、軌道進行等比例縮小；

所述列車模型設有與外部連通的空氣輸送管路并搭載有模擬火災用的煙氣產生裝置；

與中控系統連接且由車載和地面兩部分組成的測試系統，包括設置在列車模型、隧道模型、軌道模型上用于測量模擬環境參數的一組傳感器；所述模擬環境參數至少包括：壓力、濃度、風速和車速；所述測試系統由車載測試系統和地面測試系統兩大部分組成；其中：

所述車載測試系統，用于實時測量、采集、存儲、傳輸煙氣濃度、列車表面壓力分布、活塞風速度、模型列車運行速度；

所述地面測試系統，用于實時測量試驗段出入口的模型列車運行速度、列車過隧道時隧道內的空氣壓力變化、煙氣濃度以及環境參數；以及

連接所述中控系統的驅動裝置，用于向所述列車模型提供動力；

所述中控系統，主要用于根據試驗模型的縮小比例經所述驅動裝置控制所述列車模型的速度使得試驗模型流場的試驗雷諾數不小于臨界雷諾數且列車模型車速和實際車速相等，并通過所述測試系統獲取試驗數據及對試驗過程進行控制；

所述雷諾數Re的計算方式為：

式中，ρ、V、L、μ為實車試驗中介質的密度、運行速度、尺寸和動力粘性系數。

2.根據權利要求1所述的列車攜帶火源運行煙氣輸運的模擬測試系統，其特征在于，所述中控系統還用于產生同步控制信號以控制所述車載測試系統與所述地面測試系統協調進行試驗過程各參量的動態測量、數據采集及預處理。

3.根據權利要求2所述的列車攜帶火源運行煙氣輸運的模擬測試系統，其特征在于，還包括與所述中控系統連接的抗混疊濾波器，且所述抗混疊濾波器的截止頻率為采集頻率的1/4。

4.根據權利要求1至3任一所述的列車攜帶火源運行煙氣輸運的模擬測試系統，其特征在于，縮小的模型比例大于或等于1/20。

5.根據權利要求4所述的列車攜帶火源運行煙氣輸運的模擬測試系統，其特征在于，所述列車模型至少包括流線型頭車和尾車。

6.一種列車攜帶火源運行煙氣輸運的模擬測試方法，其特征在于，包括：

構建列車模型、隧道模型及軌道模型，且所述列車模型、隧道模型、軌道模型分別與實際的列車、隧道、軌道進行等比例縮小；所述列車模型設有與外部連通的空氣輸送管路并搭載有模擬火災用的煙氣產生裝置；

部署與中控系統連接的且由車載和地面兩部分組成的測試系統，包括設置在列車模型、隧道模型、軌道模型上用于測量模擬環境參數的一組傳感器；所述模擬環境參數至少包括：壓力、濃度、風速和車速；所述測試系統由車載測試系統和地面測試系統兩大部分組成；其中：

所述車載測試系統，用于實時測量、采集、存儲、傳輸煙氣濃度、列車表面壓力分布、活塞風速度、模型列車運行速度；

所述地面測試系統，用于實時測量試驗段出入口的模型列車運行速度、列車過隧道時隧道內的空氣壓力變化、煙氣濃度以及環境參數；以及

部署向所述列車模型提供動力的驅動裝置，并將所述驅動裝置與所述中控系統進行電信號連接；

在試驗過程中，所述中控系統根據試驗模型的縮小比例經所述驅動裝置以控制所述列車模型的速度使得試驗模型流場的試驗雷諾數不小于臨界雷諾數且列車模型車速和實際車速相等，并通過所述測試系統獲取試驗數據及對試驗過程進行控制；

所述雷諾數Re的計算方式為：

式中，ρ、V、L、μ為實車試驗中介質的密度、運行速度、尺寸和動力粘性系數。

7.根據權利要求6所述的列車攜帶火源運行煙氣輸運的模擬測試方法，其特征在于，所述方法還包括：

所述中控系統產生同步控制信號以控制所述車載測試系統與所述地面測試系統協調進行試驗過程各參量的動態測量、數據采集及預處理。