一种过渡风道设计计算方法技术

本发明专利技术涉及内燃机车的制动电阻散热技术，特别是一种过渡风道设计计算方法，其特征是：它至少包括过渡风道外筒(2)、风机筒(3)、电阻柜(4)，过渡风道外筒(2)两端的一端与风机筒(3)密封连接，另一端与电阻柜(4)连接，过渡风道外筒(2)与风机筒(3)连接端外形由风机筒(3)的外形决定，过渡风道外筒(2)与电阻柜(4)连接端外形由电阻柜(4)的外形决定；在过渡风道外筒(2)内腔固定一个内筒(1)，内筒(1)内有一个导流锥体的底部(6)，使导流锥体的底部(6)入口、内筒(1)入口和过渡风道外筒(2)的外径形成同心圆。这种过渡风道设计计算方法能使过渡风道进风端风速均匀，更加准确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及内燃机车的制动电阻散热技术，特别是一种过渡风道设计计算方法。
技术介绍
过渡风道是强迫风冷式制动电阻的重要组成部件，位于电阻柜和风机筒之间，它的功能是：1、连接风机筒和电阻柜；2、将风道由环状过渡为符合电阻柜入口的方形；3、使电阻柜均匀受风。过渡风道两端一端为圆形，一端为方形，进风端连接风机筒，为圆形，出风端连接电阻柜，为方形。与过渡风道进风端相连的风机筒因为有风叶轮毂存在，所以出风区域为圆环状，由风叶特性决定了在这个圆环区域内风速不是均匀分布的，而是沿半径方向由小到大分布。过渡风道进风端的风速分布，靠近外圈的风速大，而靠近内圈的风速小，中心区域无风，这样的风速分布不利于电阻柜内制动电阻的均匀受风。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能使过渡风道进风端风速均匀的过渡风道设计计算方法。本专利技术的目的技术方案是提供一种过渡风道设计计算方法，其特征是：它至少包括过渡风道外筒、风机筒、电阻柜，过渡风道外筒两端的一端与风机筒密封连接，另一端与电阻柜连接，过渡风道外筒与风机筒连接端的外形由风机筒的外形决定，过渡风道外筒与电阻柜连接端的外形由电阻柜的外形决定；在过渡风道外筒内腔固定一个内筒，内筒内连接有一个导流锥体的底部，使导流锥体的底部入口、内筒入口和过渡风道外筒的外径形成同心圆；内筒的出口均匀内嵌入过渡风道外筒的腔体内，导流锥体的底部居中于内筒出口的中心位置。所述的内筒入口半径由如下公式获得：依据风量＝风速×面积，得导风内筒与风叶轮毂之间风道的风量q内环，其中，r环为导风内筒中心面半径；得过渡风道内总的风量q总，由简化得内筒的入口半径：式中，R为过渡风道进风端外筒半径，r为导流锥体的底部半径。所述的外筒的纵向尺寸H和水平尺寸L同电阻柜的纵向尺寸和水平尺寸相同，过渡风道外筒的过渡风道出风端和电阻柜接口相接，内筒将风量分为两部分，均匀的进入电阻柜。所述的内筒出口高h和宽l依据如下公式计算:所以出风端满足内筒内面积等于内外筒间面积，HL＝2hl；(5)上面两式联立，即可求得内筒出口高h和宽l:本专利技术的优点是：提供一种过渡风道设计计算方法，1、能设计将风道由环状过渡为方形的过渡风道；2、提供一种输入数据少、计算简单的过渡风道计算方法；3、较之简单面积平分法，本计算方法更加准确。下面结合实施例附图对本专利技术做进一步说明。附图说明图1过渡风道位置示意图；图2过渡风道示意图；图3风机出风分布示意；图4过渡风道外形尺寸示意；图5过渡风道进风端示意；图6过渡风道出风端示意。图中，1、内筒；2、过渡风道外筒；3、风机筒；4、电阻柜；5、过渡风道进风端；6、导流锥体的底部；7、风叶轮毂；8、过渡风道出风端。具体实施方式本专利技术如图4所示，提供一种过渡风道设计计算方法，其特征是：它至少包括过渡风道外筒2、风机筒3、电阻柜4，过渡风道外筒2两端的一端与风机筒3密封连接，另一端与电阻柜4连接，过渡风道外筒2与风机筒3连接端的外形由风机筒3的外形决定，过渡风道外筒2与电阻柜4连接端的外形由电阻柜4的外形决定；在过渡风道外筒2内腔固定一个内筒1，内筒1内连接有一个导流锥体的底部6，使导流锥体的底部6入口、内筒1入口和过渡风道外筒2的外径形成同心圆；内筒1出口均匀内嵌入过渡风道外筒2的腔体内，导流锥体的底部6居中于内筒1出口的中心位置。所述的内筒1入口半径由如下公式获得：依据风量＝风速×面积，得导风内筒与风叶轮毂7之间风道的风量q内环，其中，r环为导风内筒中心面半径；得过渡风道内总的风量q总，由简化得内筒1的入口半径：式中，R为过渡风道进风端5外筒半径，r为导流锥体的底部6的底部半径。过渡风道进风端5如图5所示，R为过渡风道进风端5外筒半径，由风机筒3决定；r为导流锥体的底部6的底部半径，由风叶轮毂7决定；r环为内筒1半径，r环的选定由进风风速分布决定。如图6所示，过渡风道外筒2与电阻柜4连接示意图，过渡风道外筒2的纵向尺寸H和水平尺寸L同电阻柜4的纵向尺寸和水平尺寸相同，过渡风道外筒2的过渡风道出风端8和电阻柜4接口相接，内筒1将风量分为两部分，均匀的进入电阻柜4。进风在进风端平均分为两部分，所以出风端设计，只要满足内筒1内面积等于内外筒间面积即可。HL＝2hl；(5)上面两式联立，即可求得内筒1高h和宽l:本专利技术的工作原理是：由于过渡风道外形由外筒进风端半径、出风端高和宽、内筒进风端半径、出风端高和宽，以及总长决定。外筒进风端半径、出风端高和宽由风机筒3半径和电阻柜4高和宽确定。通过将风机轮毂7半径r和风机筒3半径R带入公式计算得内筒进风端半径。将电阻柜4高H和宽L分别带入公式计算得内筒出风端的高和宽。通过确定外筒进风端半径、出风端高和宽，内筒进风端半径、出风端高和宽，根据所需风道长度，即可确定过渡风道外形。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过渡风道设计计算方法，其特征是：它至少包括过渡风道外筒(2)、风机筒(3)、电阻柜(4)，过渡风道外筒(2)两端的一端与风机筒(3)密封连接，另一端与电阻柜(4)连接，过渡风道外筒(2)与风机筒(3)连接端的外形由风机筒(3)的外形决定，过渡风道外筒(2)与电阻柜(4)连接端的外形由电阻柜(4)的外形决定；在过渡风道外筒(2)内腔固定一个内筒(1)，内筒(1)内有一个导流锥体的底部(6)，使导流锥体的底部(6)入口、内筒(1)入口和过渡风道外筒(2)的外径形成同心圆；内筒(1)出口均匀内嵌入过渡风道外筒(2)腔体内，导流锥体的底部(6)居中于内筒(1)出口的中心位置。

【技术特征摘要】
1.一种过渡风道设计计算方法，其特征是：它至少包括过渡风道外筒(2)、风机筒(3)、电阻柜(4)，过渡风道外筒(2)两端的一端与风机筒(3)密封连接，另一端与电阻柜(4)连接，过渡风道外筒(2)与风机筒(3)连接端的外形由风机筒(3)的外形决定，过渡风道外筒(2)与电阻柜(4)连接端的外形由电阻柜(4)的外形决定；在过渡风道外筒(2)内腔固定一个内筒(1)，内筒(1)内有一个导流锥体的底部(6)，使导流锥体的底部(6)入口、内筒(1)入口和过渡风道外筒(2)的外径形成同心圆；内筒(1)出口均匀内嵌入过渡风道外筒(2)腔体内，导流锥体的底部(6)居中于内筒(1)出口的中心位置。2.根据权利要求1所述的一种过渡风道设计计算方法，其特征是：所述的内筒(1)入口半径由如下公式获得：依据风量＝风速×面积，得导风内筒与风叶轮毂(7)之间风...

【专利技术属性】
技术研发人员：武阳，吴志东，王峰，陈超，
申请(专利权)人：西安铁路信号有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61