隧道内高速列车外部绕流大涡模拟初探

被引量 : 3次 | 上传用户:Tengshuo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
钝体绕流是流体力学的一个经典课题。不同于常见的绕流问题,隧道内高速列车的外部绕流是一种将复杂外形钝体绕流与壁湍流耦合在一起的特殊流动。列车由明线进入隧道后,车体外部流场受到影响,气动特性发生剧烈变化,能够诱发车体产生横向振动,严重危及行车安全,因此对隧道内列车外部绕流的研究具有重要的现实意义。大涡模拟是一种新型的湍流数值模拟方法,具有计算精度高,消耗计算资源小的特点,在湍流研究领域得到了越来越广泛地应用。本文结合计算流体力学商业软件STAR-CD、大涡模拟方法以及多块网格划分技术,对高速列车在隧道内行驶过程中的外部绕流特性进行了初步研究。首先对德国ICE2高速列车复线隧道内行驶时的外部流场进行数值模拟,初步建立了非定常大涡模拟研究方法,为后续更换列车模型大涡模拟研究提供了技术参考。通过处理典型截面速度矢量图、压力云图,清晰地展现出隧道内的非定常流场结构;通过车体表面瞬时压力系数Cρ分布曲线图以及车体周围典型位置压力变化的时间历程曲线图的处理,揭示出车体外部流场的不稳定特性;通过处理不同截面轴向涡量云图发现:车体周围的湍流边界层能自发形成大尺度拟序结构,这些结构产生于车头靠近隧道中心一侧上、下两端的边角处,沿着平直车身逐渐发展,在车体尾部完全发展;通过车体尾部典型截面的压力分布云图和等值线图,反映出车体尾部的流动分离现象。然后对国产和谐号CRH380A型高速列车隧道内行驶过程中的外部绕流特性进行了研究,采用多块网格划分技术,减少了网格数量,提高了计算经济性。通过分析列车周围的压力场,总结了流场压力的分布特性;通过分析车体表面的涡量云图,发现车体两侧不均匀的涡量分布,而车体底部尤其是车头和车尾底部分布了较多量的拟序结构,而ICE2列车底部涡量相对较少,顶部涡量相对较多,这一点可能也与CRH380A车身的流线型设计有关;通过分析流场内典型位置的压力时间历程曲线,表现出流场的非定常特性,车体两侧压力存在差值,会影响高速列车在隧道内的安全稳定运行。
其他文献
目的探讨全基因组测序技术在高危孕妇产前诊断中的效用,评估该技术提高产前诊断的检测能力。方法 500例高危孕妇同时进行全基因组测序分析和染色体核型分析,这些高危孕妇产前
随着社会经济的发展,物业服务行业做为改革以来的新兴产业,为社会的发展、人民居住环境的改善做出了重大贡献,但随着物业服务行业的发展,各种矛盾日益凸显。这些矛盾不仅严重
数据库备份是数据库安全的重要保证。但是,采用一般的数据库备份一旦数据库被破坏,上次数据库备份后对数据库进行的增删改数据均无法恢复。以SQL Server2000为平台,从应用实践角
以湖南主产烟区烤烟样本为材料,通过对烟叶外观质量和评吸质量的量化评定以及对烟叶物理性状和化学成分的测定,应用典型相关分析方法分析了烟叶外观质量、物理性状、化学成分
对于每个美国人来说,每四年都会迎来一个重要的时刻,那就是总统大选,每位新上任总统都会在美国总统就职日当天发表演说。一般情况下,新任总统都会根据当前的国家情况以及世界
该翻译项目原文为英国苏塞克斯大学教授迈克尔·莫里斯撰写的《语言哲学入门》中第四章的内容。第四章主要讲述了克里普克对专有名词的论述。本报告主要包括了四部分内容,第
货币资金是企事业单位资产的重要组成部分,具有高度的流动性,在当今社会中,货币资金被挤占、挪 用、盗窃的现象时有发生。怎样才能保证货币资金的安全和完整呢?货币资金的审
<正> “问渠那得清如许,为有源头活水来.”八百年前,宋代著名理学家朱熹在洞察事物发展规律中提出的两句名言,对照我们今天进行戏曲音乐改革工作来说,实在是切中要害.在戏曲
期刊