超高速電梯關鍵部件氣動特性分析與優(yōu)化設計.pdf

1、現(xiàn)代電梯技術正在向高速化、智能化、舒適化方向發(fā)展。隨著電梯速度的提高，超高速電梯在狹長的井道內(nèi)運行時所引起的氣動阻力、氣動噪聲和低頻振動等一系列空氣動力學問題，給電梯乘坐舒適性和安全性帶來了極大的挑戰(zhàn)。本文分析了對重、井道通風孔和轎廂導流罩等電梯關鍵部件對超高速電梯氣動特性的影響，并提出了基于近似響應面模型的氣動優(yōu)化方法對超高速電梯氣動特性進行優(yōu)化。
　　全文的主要內(nèi)容如下:
　　第一章，概述了電梯技術的發(fā)展，介紹了高速電梯

2、氣動噪聲、氣動力學和氣動優(yōu)化方法的研究現(xiàn)狀，提出了將氣動優(yōu)化方法用于超高速電梯氣動設計中，給出了本文的研究背景、意義和主要內(nèi)容。
　　第二章，介紹了超高速電梯氣動特性數(shù)值模擬計算方法，包括流體流動數(shù)學模型、湍流數(shù)值模擬方法以及其求解方法等基礎流體理論，對超高速電梯對重-轎廂交錯過程進行了數(shù)值模擬計算，分析了轎廂與對重交錯過程中的氣動力基本特征，以及對重運行速度和對重-轎廂間距對氣動力的影響。
　　第三章，對電梯井道內(nèi)的空氣流

3、動和空氣粒子壓力進行了理論分析，得到了理想狀態(tài)下空氣和轎廂的速度與時間的關系，并利用四階Runge-Kutta法計算得到了空氣流速的變化曲線。介紹了井道通風孔設計原理，建立了基于井道通風孔的超高速電梯三維模型并進行了數(shù)值模擬計算，最后分析了通風孔對井道內(nèi)氣流速度和氣流分布的影響。
　　第四章，研究了超高速電梯在井道內(nèi)運行過程中轎廂的氣動阻力特性，通過分析超高速電梯的氣動阻力來源以及轎廂表面的流場情況，設計了一種具有良好流線型的導流

4、罩——半橢球形導流罩，對加裝導流罩的超高速電梯轎廂進行參數(shù)化建模并進行了數(shù)值模擬計算;分析了導流罩結(jié)構對轎廂表面壓力分布以及氣動阻力的影響。
　　第五章，在分析超高速電梯各關鍵部件氣動特性的基礎上，將漸進全局近似建模方法引入超高速電梯氣動優(yōu)化中，提出了基于近似響應面模型的超高速電梯氣動優(yōu)化設計，并采用人工魚群算法對模型進行了求解。將上述方法應用于KLWG型21m/s超高速電梯氣動優(yōu)化中，得到了最優(yōu)氣動參數(shù)，并將優(yōu)化結(jié)果與仿真分析結(jié)