轉(zhuǎn)向架對(duì)高速列車氣動(dòng)特性影響研究.pdf

1、隨著列車速度的不斷提高，空氣對(duì)高速列車產(chǎn)生氣動(dòng)作用的影響越來(lái)越大，而列車運(yùn)動(dòng)引起的氣流流動(dòng)也嚴(yán)重的影響了沿線周邊環(huán)境。同時(shí)，列車速度的提高加劇了輪軌間作用力，運(yùn)行能耗增加，這些均對(duì)車輛設(shè)計(jì)及運(yùn)行控制提出了更高的要求。而以往建模時(shí)常被忽略的轉(zhuǎn)向架，影響的不僅是列車的氣動(dòng)性能，同時(shí)也是輪軌關(guān)系及地面效應(yīng)研究的基礎(chǔ)。因此，以往過(guò)多簡(jiǎn)化模型計(jì)算得到的結(jié)果越來(lái)越不能滿足現(xiàn)代高速列車的設(shè)計(jì)及運(yùn)行控制要求。本文正是在以往研究的基礎(chǔ)上，建立更為詳細(xì)的計(jì)

2、算模型，采用數(shù)值計(jì)算方法研究了列車周圍的流場(chǎng)分布特性及轉(zhuǎn)向架對(duì)列車氣動(dòng)特性的影響，一方面為車輛設(shè)計(jì)及運(yùn)行控制提供更為準(zhǔn)確的氣動(dòng)數(shù)據(jù)，另一方面也為進(jìn)一步深入研究輪軌間熱應(yīng)力及地面效應(yīng)的影響奠定了基礎(chǔ)。 文中基于列車空氣動(dòng)力學(xué)，根據(jù)明線上列車?yán)@流特點(diǎn)，以Navier—Stokes方程和k—ε兩方程湍流模型為基礎(chǔ)，建立適用于求解列車三維湍流場(chǎng)的計(jì)算模型，利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件（STAR—CD），對(duì)不同橫風(fēng)及運(yùn)行速度下有無(wú)轉(zhuǎn)向架列車的氣

3、動(dòng)特性和外流場(chǎng)特性進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)值計(jì)算研究，得到可視化的圖形結(jié)果，給出不同運(yùn)行工況下列車周圍流場(chǎng)的速度、壓力分布及列車尾流的特性。此外，對(duì)列車的風(fēng)擋進(jìn)行了計(jì)算分析，得到列車不同運(yùn)行速度下風(fēng)擋凹槽處壓力及速度變化規(guī)律，與有外風(fēng)擋時(shí)相比，列車氣動(dòng)阻力增加了近3．4％。文中還對(duì)輪對(duì)進(jìn)行了單獨(dú)分析，利用移動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)，通過(guò)編程對(duì)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)對(duì)位進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)輪對(duì)的旋轉(zhuǎn)，分析輪對(duì)以不同速度旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)其周圍速度和壓力分布的影響。 本文通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)向架