防風(fēng)柵對(duì)高速列車(chē)的擋風(fēng)性能研究.pdf

1、由于我國(guó)高速鐵路的快速發(fā)展以及橫風(fēng)下高速列車(chē)的安全運(yùn)行問(wèn)題日益突出，高速鐵路防風(fēng)體系的建立成為目前亟待解決的問(wèn)題。防風(fēng)柵是一種新興的高速鐵路擋風(fēng)結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)擋風(fēng)墻相比，防風(fēng)柵可以在降低背面風(fēng)速及湍流強(qiáng)度的同時(shí)減小工程基底反力。為了確定防風(fēng)柵的適用范圍以及在不同環(huán)境下的設(shè)計(jì)參數(shù)，本文參考京滬高鐵路堤路段及CRH3車(chē)型，以高速鐵路防風(fēng)柵為研究對(duì)象，采用數(shù)值模擬的方法從空氣動(dòng)力學(xué)和列車(chē)運(yùn)行安全穩(wěn)定性的角度，系統(tǒng)的研究防風(fēng)柵對(duì)高速鐵路的擋風(fēng)性能

2、。
　　如何精確模擬防風(fēng)柵與高速運(yùn)動(dòng)的列車(chē)是本文的重要研究?jī)?nèi)容。首先是防風(fēng)柵的模擬，防風(fēng)柵本身可以簡(jiǎn)化為薄板狀的多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)，因此可以用多孔介質(zhì)模型來(lái)模擬防風(fēng)柵。多孔介質(zhì)模型的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵在于壓力降系數(shù)的確定。為了確定壓力降系數(shù)的計(jì)算模型，將已有防風(fēng)柵風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。隨后本文中通過(guò)在一定范圍內(nèi)變化防風(fēng)柵孔隙率與高度，模擬研究孔隙率與高度對(duì)防風(fēng)柵自身?yè)躏L(fēng)性能的影響。
　　其次，本文依托FLUENT流體計(jì)

3、算軟件采用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)，模擬高速運(yùn)動(dòng)的列車(chē)。為了對(duì)所用動(dòng)模型加以驗(yàn)證，本文通過(guò)對(duì)普速和高速兩種列車(chē)的氣動(dòng)力效應(yīng)進(jìn)行模擬計(jì)算，并與已有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。對(duì)比結(jié)果表明文中所用動(dòng)模型可以有效模擬高速列車(chē)。
　　最后，結(jié)合防風(fēng)柵的多孔介質(zhì)模型與列車(chē)動(dòng)模型，展開(kāi)防風(fēng)柵對(duì)高速列車(chē)的擋風(fēng)性能研究。變化列車(chē)車(chē)速與特征風(fēng)速結(jié)合不同的防風(fēng)柵孔隙率，得到36個(gè)工況下列車(chē)各車(chē)廂所受氣動(dòng)力，從中計(jì)算出不同工況下各車(chē)廂的脫軌系數(shù)與輪重減載率，進(jìn)而分析在安置防風(fēng)