[發明專利]一種高寒高海拔環境隧道氣動效應動模型試驗系統及方法

有效

• 申請號: 202011076823.4
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112146902B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 史憲明;吳劍;萬曉燕;杜云超;劉志強;鄭波;郭瑞;歐小強;陳鵬;劉凱;許召強;朱建林
• 申請（專利權）人: 中鐵西南科學研究院有限公司
• 主分類號: G01M17/08
• 分類號: G01M17/08;G01M9/08;G01M9/06
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 張超

1.一種高寒高海拔環境隧道氣動效應動模型試驗系統，其特征在于，包括列車模型(10)、隧道模型(8)、保溫壓力倉(7)、制冷系統、壓力控制系統和模型試驗臺(23)；

所述模型試驗臺上表面固定安裝有軌道(9)，所述隧道模型(8)覆蓋安裝于軌道(9)上方，所述隧道模型(8)兩側開設有進口(21)和出口(22)，所述模型試驗臺(23)連接有空氣炮(11)，所述空氣炮(11)驅動列車模型(10)沿軌道(9)駛入隧道模型(8)中；

所述保溫壓力倉(7)包括第一保溫壓力倉(71)和第二保溫壓力倉(72)，所述第一保溫壓力倉(71)覆蓋安裝于模型試驗臺(23)上隧道模型(8)的進口(21)，所述第二保溫壓力倉(72)覆蓋安裝于模型試驗臺(23)上隧道模型(8)的出口(22)，且所述第一保溫壓力倉(71)和第二保溫壓力倉(72)與模型試驗臺(23)的接觸部位密封，并與隧道模型(8)的接觸部位密封連接，所述第一保溫壓力倉(71)、第二保溫壓力倉(72)和隧道模型(8)共同形成一個密閉的腔室；

所述保溫壓力倉(7)設有制冷倉(2)，所述制冷倉(2)用于安裝制冷系統，通過調節所述腔室的溫度來模擬寒冷環境；

所述保溫壓力倉(7)安裝有壓力控制系統，其用于調控所述腔室內氣壓；

其中，分別調節第一保溫壓力倉(71)與第二保溫壓力倉(72)的氣壓和溫度，對駛入隧道模型(8)的列車模型(10)行駛的各項數據采集，并分析數據；

所述壓力控制系統包括：溫壓計(6)、真空泵(1)、抽氣管(20)、抽氣閥(19)、氣管(3)和氣閥(4)，所述保溫壓力倉(7)開設有安裝孔，所述溫壓計(6)安裝于安裝孔，并密封安裝孔與溫壓計(6)的接觸部位；所述保溫壓力倉(7)還開設有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔安裝有抽氣管(20)，所述抽氣管(20)連接有輸入氣壓的真空泵(1)，所述抽氣管(20)安裝有抽氣閥(19)，所述第二通孔連接有氣管(3)，所述氣管(3)連通外界，所述氣管(3)安裝有氣閥(4)。

2.根據權利要求1所述的一種高寒高海拔環境隧道氣動效應動模型試驗系統，其特征在于，所述保溫壓力倉(7)包括：外殼、保溫層(5)和內膽，所述保溫層(5)位于內膽與外殼之間。

3.根據權利要求1所述的一種高寒高海拔環境隧道氣動效應動模型試驗系統，其特征在于，所述制冷系統包括：制冷壓縮機(12)、風機(13)、冷凝器(14)、蒸發器(15)、毛細管(16)、回氣管(17)和溫控器(18)；所述蒸發器(15)纏繞于保溫壓力倉(7)的內膽，所述蒸發器(15)一端連接冷凝器(14)，另一端依次與毛細管(16)、回氣管(17)和制冷壓縮機(12)相連；所述制冷壓縮機(12)、風機(13)和冷凝器(14)安裝于保溫壓力倉(7)的制冷倉(2)，所述風機(13)安裝在制冷壓縮機(12)和冷凝器(14)之間，風機(13)將空氣吹向冷凝器(14)。

4.根據權利要求1所述的一種高寒高海拔環境隧道氣動效應動模型試驗系統，其特征在于，所述隧道模型(8)的進口(21)與隧道模型(8)的出口(22)將隧道分為發射段、行駛段和制動段，所述發射段為第一保溫壓力倉(71)遠離隧道模型的一端與隧道模型(8)的進口(21)之間的鐵軌，所述行駛段為隧道模型(8)的進口(21)與隧道模型(8)的出口(22)之間的鐵軌，所述制動段為隧道模型(8)的出口(22)與第二保溫壓力倉(72)遠離隧道模型的一端之間的鐵軌。

5.根據權利要求1所述的一種高寒高海拔環境隧道氣動效應動模型試驗系統，其特征在于，所述模型試驗臺上設有自動控制系統，所述自動控制系統用于控制真空泵(1)、氣閥(4)和制冷系統的啟閉。