磁懸浮列車通過隧道的空氣阻力問題分析.pdf

1、高速磁懸浮列車通過隧道時的一個重要的工程實際問題是空氣阻力問題。本文首先從空氣動力學(xué)基本原理出發(fā)，按非恒定粘性流動模型分別建立了磁懸浮列車通過無豎井、單豎井和雙豎井三種不同類型隧道時列車側(cè)向風(fēng)速滿足的微分方程，并且對方程解的存在性和唯一性進(jìn)行了證明，為數(shù)值方法的可行性提供了理論依據(jù)。然后，根據(jù)原朝茂阻力計算模型分別推導(dǎo)出了列車通過三種隧道的整個過程的阻力計算方法。以側(cè)向風(fēng)速滿足的微分方程為基礎(chǔ)，用精度比較高的四階Runge

2、-Kutta方法求出其數(shù)值解及其一階微分的數(shù)值解，并代入列車空氣阻力的計算公式中，得到了阻力隨時間變化的數(shù)值解。通過阻力結(jié)果分別與實測結(jié)果和三維數(shù)值模擬結(jié)果的比較，發(fā)現(xiàn)三者吻合程度比較理想。最后，通過對隧道截面積、隧道長度、列車速度、列車長度、豎井截面積、豎井長度及豎井位置等影響磁懸浮列車通過隧道時空氣阻力的各種因素的分析以及三種類型隧道中阻力計算結(jié)果的比較，提出了一些合理的解釋和建議，為隧道減阻設(shè)計和列車行車安全措施制定