Валидация математической модели электротеплового расчета контактной подвески постоянного тока на базе масштабной модели

Представлено сравнение результатов расчета конечно-элементного моделирования распределения тока и температуры в масштабной модели контактной подвески постоянного тока с данными лабораторных испытаний. Исследованы различные варианты конструктивного исполнения макета подвески, отражающие топологические особенности соединения проводов, характерные для контактной сети постоянного тока. Рассматриваются условия работы модели контактной сети в режимах транзита и токосъема. Результаты исследования позволяют сделать вывод об адекватности математической модели и ее соответствии реальному физическому процессу.

токораспределение, контактная подвеска, постоянный ток, метод конечных элементов, средняя анкеровка, распределение температуры, транзит тягового тока, масштабная модель

1. Стратегия научно-технического развития холдинга «Российские железные дороги» на период до 2020 года и перспективу до 2025 года. «Белая книга» / ОАО «РЖД». М.: ОАО «РЖД», 2015. 68 с.

2. Батрашов А. Б. Сравнение моделей токораспределения в контактных подвесках постоянного тока / Известия Транссиба. 2017. № 4. С. 54-67.

3. Паранин А. В. Расчет распределения тока и температуры в контактной подвеске постоянного тока на основе метода конечных элементов / Вестник ВНИИЖТ. 2015. № 6. С. 33-38.

4. Марский В. Е. Определение нагрузочной способности контактных подвесок постоянного тока и их элементов / Новое в хозяйстве электроснабжения: сб. тр. ВНИИЖТ / под ред. А. Б. Косарева. М.: Интекст, 2003. С. 123-127.

5. Расчет электротехнических параметров контактной сети. Схемные и конструктивные решения по контактной сети участка Москва - Казань высокоскоростной железнодорожной магистрали Москва - Казань - Екатеринбург / АО «Универсал - контактные сети». СПб., 2016. 105 с.

6. Bahrami M., Culham J.R., Yovanovich M.M. Modeling thermal contact resistance: a scale analysis approach / Journal of Heat Transfer. 2004. № 126. P. 896-905.

7. Shojaefard M., Ghaffarpour M., Noorpoor A. Thermal contact analysis using identification method / Heat Transfer Engineering. 2008. № 29 (1). P. 85-96.

8. Fieberg C., Kneer R. Determination of thermal contact resistance from transient temperature measurements / International Journal of Heat and Mass Transfer. 2008. № 51. P. 1017-1023.

9. A model regarding electrical contacts in advance degradation / C.G. Aronis [et el.] / International Journal of Modelling and Simulation. 2006. № 26. P. 169-173.

10. Karagiannopoulos C.G., Psomopoulos C.S., Bourkas P. D. A theoretic and experimental investigation in stationary electric contacts / Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering. 2001. № 9. P. 181-192.

11. Fundamentals of Heat and Mass Transfer / F. P. Incropera [et el.]. 7th ed. NJ: John Wiley & Sons, 2011. 1050 p.

12. Bejan A. Convection Heat Transfer. 4th ed. NJ: John Wiley & Sons, 2013. 658 p.

13. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977. 344 с.