氣動懸浮列車地面效應研究.pdf

1、隨著能源消耗加劇以及非清潔能源所帶來的環(huán)境污染逐步嚴重，各國已著手研究新能源技術應對能源枯竭的問題。自從第一輛采用內燃機提供動力的輪式車輛在世界上問世，車輛在給人類社會帶來便利的同時也預告著能源消耗問題在未來將越來越嚴重，輪式車輛經過百年發(fā)展依然擺脫不了對傳統(tǒng)能源的消耗，同時由于人類社會中車輛保有量的增大，車輛所消耗的大量能源造成的環(huán)境污染也越來越嚴重。車輛的發(fā)展表明了人類社會的前進，但傳統(tǒng)輪式車輛巨大的能源消耗是制約其深入發(fā)展的瓶頸之

2、一。因此，技術發(fā)達國家從認識到能源問題時就已經開始研究新型清潔能源高速列車。磁懸浮列車是世界各國研制最早的新型列車之一，但由于其效率低下逐漸退出世界舞臺，另外，美國、德國等國家也在研制水下列車。氣動懸浮列車由日本提出并展開相關研究。
　　氣動懸浮列車是一種利用空氣動力原理的創(chuàng)新型高速列車，其利用帶車翼的列車行駛在距離地面上方空間一定距離時所產生WIG（Wing-In-Ground）現(xiàn)象而懸浮飛行的列車。完整的氣動懸浮列車系統(tǒng)由列車

3、系統(tǒng)（包括機翼部分、動力部分以及乘用艙等部分組成）、行駛軌道系統(tǒng)、計算機輔助系統(tǒng)等組成；列車動力系統(tǒng)能源將采用清潔的風能資源，因此氣動懸浮列車是一種創(chuàng)新性清潔能源列車。氣動懸浮列車具有升阻比大，運輸效率高，航程遠和全程使用清潔能源等優(yōu)點，其基本原理為機翼地面效應（Wing-In-Groungd），因此機翼地面效應是氣動懸浮列車研究的重點。
　　本研究參考日本東北大學對氣動懸浮列車相關研究理論，對其機翼以及整車地面效應進行了深入研究

4、。論文先根據機翼地面效應原理對所選機翼翼型利用遺傳算法進行優(yōu)化，翼型優(yōu)化時考慮地面效應對機翼翼型氣動特性以及流場特性的影響，通過分析得出優(yōu)化后翼型攻角和離地間隙對氣動特性的影響規(guī)律，并以最大升阻比為目標參數(shù)得出該優(yōu)化后翼型最佳攻角及離地間隙范圍；再以優(yōu)化后翼型為基礎建立了三維機翼模型，對其地面效應以及在地面效應下的失速特性進行了研究分析，分析表明三維機翼由于翼尖渦等因素造成流場特性與二維翼型有所不同，但在地面效應下攻角和離地間隙對氣動特