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，而列車運動引起的氣流流動也嚴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，運行能耗增加，這些均對車輛設(shè)計及運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)計及運行控制提供更為準確的氣動數(shù)據(jù)，另一方面也為進一步深入研究輪軌間熱應力及地面效應的影響奠定了基礎(chǔ)。 文中基于列車空氣動力學，根據(jù)明線上列車繞流特點，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軟件（STAR—CD），對不同橫風及運行速度下有無轉(zhuǎn)向架列車的氣

3、動特性和外流場特性進行了詳細的數(shù)值計算研究，得到可視化的圖形結(jié)果，給出不同運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，對列車的風擋進行了計算分析，得到列車不同運行速度下風擋凹槽處壓力及速度變化規(guī)律，與有外風擋時相比，列車氣動阻力增加了近3．4％。文中還對輪對進行了單獨分析，利用移動網(wǎng)格技術(shù)，通過編程對節(jié)點的移動對位進行控制，實現(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