轉(zhuǎn)向架對高速列車氣動特性影響研究.pdf

1、隨著列車速度的不斷提高，空氣對高速列車產(chǎn)生氣動作用的影響越來越大，而列車運(yùn)動引起的氣流流動也嚴(yán)重的影響了沿線周邊環(huán)境。同時，列車速度的提高加劇了輪軌間作用力，運(yùn)行能耗增加，這些均對車輛設(shè)計及運(yùn)行控制提出了更高的要求。而以往建模時常被忽略的轉(zhuǎn)向架，影響的不僅是列車的氣動性能，同時也是輪軌關(guān)系及地面效應(yīng)研究的基礎(chǔ)。因此，以往過多簡化模型計算得到的結(jié)果越來越不能滿足現(xiàn)代高速列車的設(shè)計及運(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

2、算模型，采用數(shù)值計算方法研究了列車周圍的流場分布特性及轉(zhuǎn)向架對列車氣動特性的影響，一方面為車輛設(shè)計及運(yùn)行控制提供更為準(zhǔn)確的氣動數(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的計算模型，利用計算流體動力學(xué)軟件（STAR—CD），對不同橫風(fēng)及運(yùn)行速度下有無轉(zhuǎn)向架列車的氣

3、動特性和外流場特性進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)值計算研究，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的速度、壓力分布及列車尾流的特性。此外，對列車的風(fēng)擋進(jìn)行了計算分析，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)擋時相比，列車氣動阻力增加了近3．4％。文中還對輪對進(jìn)行了單獨(dú)分析，利用移動網(wǎng)格技術(shù)，通過編程對節(jié)點(diǎn)的移動對位進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)輪對的旋轉(zhuǎn)，分析輪對以不同速度旋轉(zhuǎn)時對其周圍速度和壓力分布的影響。 本文通過對轉(zhuǎn)向架