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动模型实验是高速列车实验研究的重要组成部分,由于受到实验条件的限制,高速列车模型实验中,其缩比模型的编组状态一般为两编组或三编组,而实际线上运行的高速列车为八编组或十六编组.编组状态的不同是否会对高速列车的气动效应产生影响,缩短编组长度的高速列车模型能否准确模拟实车周围的流畅,这是值得关注的问题.另外,随着我国高速列车的持续运营普及,多种高速列车的头型不断出现,不同头型的高速列车在隧道内运行时会产生强度不同的隧道压力波,高速列车与隧道的耦合气动效应引起了人们的重视. 本文利用动模型实验,对比分析编组长度、头型等的高速列车几何外形参数对其气动效应的影响,主要内容包括: (1) 利用中国标准动车组CR400AF的高速列车1:8实验模型进行三编组~八编组的列车风动模型实验,测量列车明线运行时,轨道旁的列车风,对比分析高速列车的编组长度对列车风的影响.结果表明,列车模型编组长度主要影响其长宽比,长宽比不同的列车模型表现出不一样的列车风特征.长宽比越小的列车模型在近尾迹区有一个距离车尾更近且更窄的列车风峰值:八编组的列车风风速最大,五编组和六编组的次之,三编组、四编组和七编组的最大列车风风速基本相同;在近尾迹区,列车风的变化特征呈现出明显的分组特征:三编组和七编组的变化规律相似,五编组和六编组的波峰位置相同,四编组和八编组的列车风曲线变化最为同步.此外,列车风峰值并不局限于在尾迹区中出现,随着列车编组长度增加,列车风峰值会在列车的车尾前出现.利用 CR400AF 三编组列车模型和与CR400AF列车模型头型相似、车体宽度相同,车体高度较高的列车模型进行列车风动模型实验,对比分析车体高度对轨道旁列车风的影响.结果表明,车体高度的差异不会对列车风风速产生明显影响,但车体较高的列车模型出现列车风峰值的位置比车体较矮的列车模型更加远离车尾. (2) 利用CR400AF高速列车模型进行三编组~八编组明线运行时稳态表面压力、气动阻力的动模型实验测试.得到了列车编组长度对车体表面压力的分布和气动阻力分布的影响.结果表明:编组长度对车体表面纵向对称面轮廓线上的压力分布和头尾车的气动阻力系数的影响很小,长编组列车的整车气动阻力大于短编组,只是因为中间车数量的增加引起中间车气动阻力的增长,从而使得整车气动阻力变大. (3) 利用四种不同头型的高速列车模型,进行高速列车隧道通过工况的动模型实验,得到了列车头型横截面变化对初始压缩波的影响.结果表明:在列车最大横截面积和流线型部分长度相同的情况下,列车头部流线型部分的平均横截面积和截面变化率均会对初始压缩波的压力峰值产生影响,平均横截面积决定了初始压缩波形成时的强度大小,截面变化率则通过影响初始压缩波的压力梯度,决定在隧道传播过程中初始压缩波压力峰值的衰减程度.