简介：目的：提出一种适用于全封闭冷却结构的电机热性能优化模型,设计一台600kW的高速列车用永磁牵引电机。创新点：1.通过耦合局部流体动力学模型的方法求解电机复杂冷却风道内的对流传热系数,并在全局热网络模型的框架内得到快速、准确的电机温升结果以用于结构优化;2.在冷却风道中引入栅格结构,采用热性能分析模型优化冷却结构,提升电机热性能;3.通过三维流体动力学模型计算电机局部温升最大值,并提山一种预测特定结构下电机铁损工作阈值的工程方法。方法：1.采用热网络法建立全局热网络模型（图3）,并通过耦合局部流体动力学模型计算风道内的热网络参数（图4和6）;2.应用田口设计法对电机风道结构进行优化,并研制样机进行验证（计算与试验结果见表5）;3.假设铁损的谐波附加值与磁密值成正比,通过三维流体动力学模型计算给山端部绕组、永磁体温升值与铁损的预测曲线,并用样机试验进行验证。结论：1.采用全局热网络和局部流体动力学建模的方法可以快速、正确地计算复杂冷却结构下的电机温升分布,且优化后的冷却结构至少可以提升文中电机15%的热性能;2.本文提出的优化模型适用于全封闭风冷或者水冷等冷却结构相对独立且尚无经验公式可参考的电机热性能优化设计;3.铁损工作阈值的预测方法可以为电磁和控制系统设计提供参考。

简介：目的：在城市地铁的建设过程中,地下水渗流对地表沉降存在较大影响。然而,渗透性地层中浅埋暗挖法施工的案例报道较少,地表沉降规律尚不明晰。本文以深圳地铁5号线和7号线重叠段工程为例,详细分析在渗流作用下浅埋暗挖法施工引起的地表沉降特征以及小导管注浆区和初支衬砌渗透性对地表沉降的影响,并进一步研究超前排水措施在沉降控制方面的作用。创新点：1.系统分析了富水渗透性地层中浅埋暗挖隧道施工引起的地表沉降的发展过程以及沉降特征;2.验证了三维流固耦合数值模型模拟富水环境下重叠隧道施工过程的可行性;3.研究了小导管注浆区、初支衬砌的渗透性和超前排水措施对地表沉降的影响。方法：1.结合隧道施工方案和地表沉降监测数据,分析渗流作用下的地表沉降特征（包括沉降影响范围、沉降槽宽度以及与拱顶沉降的关系等）;2.通过三维流固耦合数值模型,研究小导管注浆区和初支衬砌渗透性对地表沉降以及地层孔压变化过程的影响;3.通过模拟掌子面前方水平排水孔,研究超前排水措施对掌子面稳定性和地表沉降发展的影响。结论：1.对于渗透性地层中的浅埋暗挖隧道工程,地下水渗流引起的固结效应是地表沉降量以及沉降范围大幅增长的主要原因。2.全断面注浆能够很好地控制地表沉降,而小导管注浆的效果则十分有限。3.降低小导管注浆区的渗透性,尤其是初支衬砌的渗透性,可以减少地层孔压的下降程度,进而降低地表沉降。4.打设超前水平排水孔可以显著提高掌子面稳定性,却对地表沉降影响有限;当无法进行全断面注浆时,推荐采取小导管注浆与超前排水相结合的方式施工。