侧风下高速列车空气动力学特性研究

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随着高速列车的发展,高速列车的运行速度不断提升,使得高速列车受气动力的影响也越来越大。特别是高速列车在侧风条件下高速运行时,列车的空气动力学问题就显得尤为突出。所以,为保证高速列车的安全运行,对侧风下高速列车的空气动力学进行研究是很有必要的。本文是根据CRH2型高速列车模型,运用ICEM 15.0基于该列车模型对整体计算域进行了模型建立和网格的划分,并利用流体力学软件Fluent对列车在各工况下运行时的流场和气动力参数进行了分析计算。其中,对侧风下列车在地面和桥面上运行时的流场结构进行仿真模拟,采用的是合成风法和大涡模拟;对侧风条件下列车在地面和桥面等速交会时的流场压力分布和气动力参数进行仿真计算,采用的是滑移网格法和k-?两方程湍流模型。计算结果表明:(1)在侧风条件下地面结构对列车周围流场影响不大;而桥面结构会使列车周围流场结构变得更加复杂。侧风下单车在地面和桥面上运行时都是头车受到的横向气动力极值和波动幅值最大。(2)侧风下列车在地面交会过程中,列车的气动力会受到对向来车头车和尾车压缩波的影响。列车交会速度和侧风速度越大,迎、背风车受到的横向气动力极值和幅值也越大。(3)侧风下列车在地面和桥面交会过程中,迎、背风车都是头车受到的横向气动力极值和幅值最大;而且背风车头车受到的横向气动力极值和幅值比迎风车头车更大,所以背风车更危险。(4)列车在侧风条件下交会运行时,桥面背风车头车会受到比地面背风车头车更大的横向气动力极值和幅值,所以侧风条件下与地面相比,桥面交会列车危险程度更高。
其他文献
患者,女,12岁,2012年6月18日初诊。全身多处大面积皮损糜烂、瘙痒5年。患者于7岁时(2007年)因过敏引起两侧小腿后侧大面积皮损、糜烂、瘙痒、渗液,后逐渐加重,引发全身多处出现病灶