关于地铁隧道区间阻塞工况临界通风速度的研究(Ⅰ)

本文建立了地铁隧道区间段发生阻塞工况时空调列车周边热环境模拟的物理模型，并利用CFD的模拟分析软件对三种类型隧道的阻塞工况进行了数值求解。模拟结果表明对不同土建几何结构的隧道区间，地铁阻塞工况所要求的临界通风速度并不一致；我国目前的地铁设计规范中，关于列车阻塞所在的区间隧道的通风设计要求的表述是不够完善的，需要进行修订。     

基于3ds Max的高速铁路局部地形空气动力学仿真模型的构建

局部地形地貌对大风风场下高速列车气动性能及安全运行有重要影响,其三维造型是空气动力学问题数值仿真的基础。基于局部等高线数据,采用3ds Max软件进行了兰新第二双线特定区域的地形地貌三维建模问题的研究,介绍了CFD数值模拟对三维地形地貌建模的要求,采用的软件优化技术保证了所建模型具有较高的保真度,为今后大风下列车空气动力学问题的工程评估提供了基础。     

关于地铁隧道区间段阻塞研究工况临界通风速度的研究（Ⅰ）

本建立了地铁隧道区间段发生阻塞工况时空调列车周边热环境模拟的物理模型，并利用CFD的模拟分析软件对三类隧道的阻塞工况进行了数值求解。模拟结果表明对不同土建几何结构的隧道区间，地铁阻塞工况所要求的临界通风速度并不一致，我国目前的地铁设计规范中，关于列车阻塞所在的区间隧道的通风设计要求的表达是不够完善的，需要进行修订。     

基于车内流场和温度场分析的双层列车空调风道优化

结合TRIZ(发明问题的解决理论)工具和风量分配原则对双层列车空调风道系统进行了结构优化设计,采用CFD(计算流体动力学)仿真分析方法,标准k-ε两方程模型对空调风道及整车车内流场及温度场进行仿真分析和优化设计,分析了车内流场和温度场的分布特性.通过1:1模型车的风道配套试验验证了计算方法和设计过程的合理性和正确性.     

卧车包厢内流场CFD数值模拟及舒适度评价

采用CFD数值仿真技术分析某高速卧车包厢空调通风系统,选取卧车模型最有代表性的第1个包厢,模拟包厢内部的温度场和速度流场,选取包厢中部点、乘客头部、肩部、膝部和脚部点作为标准测点,分析其温度值和风速值。发现均符合标准规定,说明该车空调通风系统设计合理,满足人体舒适性要求。     

地铁车辆风道系统CFD数值模拟优化与试验验证

文章以某地铁车辆风道系统为研究对象,利用数值计算的方法,使用CFD(计算流体动力学)专业软件Fluent Airpak 3.0,对风道建模研究、内部空气流动特性、均匀性设计和结构优化进行仿真分析,再采用空调机组与风道系统匹配试验验证的方式确认分析的准确性。研究表明,使用CFD数值模拟的方法分析地铁车辆风道系统,优化其风道气流组织形式是切实可行的。数值模拟的方法同时为缩短优化设计风道而开展的实验所需的时间提供支持。本研究结果为地铁空调风道系统的设计提供了参考依据。     

高速列车司机室内流场数值分析

以高速列车司机室及空调系统为研究对象,采用FLUENT流体计算软件对司机室进行三维湍流流场数值计算,计算中将人体视为热源体,考虑车体传热作用。计算得到司机室温度场和速度场的详细信息,分析环境温度、人体热源对车内环境的影响,以及车内温度场、速度场的均匀性。     

列车高速通过站台时的流固耦合振动研究

采用计算流体动力学(CFD)和多体动力学相结合的方法研究列车高速通过站台时的风致振动及安全问题。应用有限体积法和滑移网格模拟计算方法,通过求解三维瞬态可压缩N—S方程获取列车通过站台的气动力。运用Simpack软件建立3辆编组的动车组动力学模型,轨道不平顺条件选用美国六级谱,并将用CFD得到的气动力作为激励输入动车组动力学模型,对列车高速通过站台时的气动行为进行仿真计算,得到列车高速通过站台时的振动时程曲线。计算结果表明,列车高速通过站台时,在气动力作用下3辆车均不同程度向站台靠近,且尾车的尾部向站台靠近的距离最大,达到19mm;头车向站台靠近主要是由车体的摇头运动所致,中间车向站台靠近是由车体的横向摆动所致,而尾车向站台靠拢则是由车体的横摆运动和摇头运动共同作用所致。     

高速动车组电空制动系统的建模和参数分析

高速动车组电空制动系统是由气动元件、电子元件和基础制动装置组成的复杂系统。基于现代流体力学的仿真分析软件AMESim建立制动系统中关键气动元件的仿真模型,通过试验数据对仿真模型进行验证和参数修正;将封装的气动元件模型与电子元件模型和基础制动装置进行系统集成,建立单车以及列车级电空制动系统仿真模型。基于列车级电空制动系统仿真模型,对高速动车组电空制动系统参数进行配置和分析,设计高速动车组电空制动系统。在最大常用制动和紧急制动2种工况下对基于仿真模型设计的高速动车组电空制动系统进行验证。结果表明:最大常用制动时减速度仿真值与减速度设计值相符;紧急制动时制动距离试验值为5 670m,仿真计算值为5 795m,相对误差为2.2%,仿真计算值与试验值吻合程度高。     

本期导读

<正>高速列车耦合大系统动力学创新研究体系:根据高速列车耦合大系统动力学创新研究需求,介绍以轨道交通国家试验室所建设的高速列车创新平台及体系,以此诠释我国高速列车的创新发展工作。城际动车组空调通风系统研制:城际动车组大载客量、频繁启停、快速乘降、公交化的运营特点对空调通风系统提出了新的要求,系统须无送风盲区。CRH6型车空调系统制冷能力较干线动车组大幅提升;与普通城轨地铁车辆相比,需增加车辆气密性以控制车内压力波动。     

横风环境中复线路堤上高速列车的气动性能

建立了横风环境中高速列车运行于复线路堤上的三维空气动力学模型,开展了路堤高度和列车在复线路堤上的位置对高速列车气动性能影响的数值计算与对比分析。结果表明,路堤上列车周围的气流流速大于平地上的气流流速,导致路堤上列车气动性能较平地上恶劣;路堤高度和横风速度对高速列车在下风线上和上风线上气动性能的差异有重要影响;列车在下风线上运行比在上风线上运行更容易发生倾覆。     

高速列车车身表面气动噪声源研究

介绍了计算气动噪声源的宽频带噪声源模型,建立了高速列车三维绕流流动的物理数学模型,数值模拟了在不同运行速度下高速列车在平地、路堤和高架桥上的外部流场,进而利用宽频带噪声源模型对车身表面气动噪声源进行了计算。计算结果表明,3种运行工况下车身表面噪声源的分布规律很相似,而且随着列车运行速度的提高,列车车身声功率及表面声功率都显著增加,因此,降低气动噪声对发展高速列车至关重要。     

浅谈高速列车给排水系统的设计

介绍了高速列车的给水系统、排水系统、冷冻排水的结构原理及防寒保温设计,指出了高速列车给排水系统的发展方向。     

日本列车横风和强风对策研究

随着我国列车提速和高速客运专线的发展,列车的空气动力学问题变得越来越突出和重要.对该问题进行研究时,借鉴铁路发达国家的研究成果是有意义的.日本的铁路发展较早,现代化程度较高,同时因地域关系,台风和龙卷风发生频繁,由此引发的列车事故严重,相关的研究也深入.本文分别介绍了日本列车横风灾害和横风导致列车倾覆机理及计算模型的研究、列车空气动力学专用大型风洞研究、不同外形列车与铁路构造物(桥梁、路堤等)组合的风洞试验研究成果和足尺模型在自然风环境下的测试结果、列车倾覆临界风速研究和保障列车安全运行的管制制度和设置防风栅研究等,为我国高速列车的空气动力学研究提供参考.     

客运专线的合理站间距离

客运专线,尤其是高速客运专线．一般都是双线自动闭塞线路．区间平图通过能力与站间距离关系不大,车站的设置主要取决于客运的需要。但同一线路上如果既运行高速列车，又运行速度相对较低的普通跨线列车，则区段内高速列车必然要越行普通跨线列车．此时．同一区间内高速列车与普通跨线列车运行时间之差，将决定非平图区间通过能力的大小。     

高速列车气动噪声的研究与控制

阐述了气动噪声研究的数值仿真方法和测试技术,分析了高速列车各主要部位气动噪声的形成机理,从而可以采取准确措施,进行高速列车气动噪声的有效控制.     

利用既有张博铁路开行市域列车方案研究

针对利用既有张博线开行市域列车,从客流角度分析线路走向与市域客流走向的契合度,研究本项目对轨道交通的替代性和建设的必要性。结合既有铁路现状及线路运输功能,推荐增建二线改造成双线电气化铁路方案;考虑本线需要在维持货运运输的基础上开行市域列车,对本线速度目标值、车辆类型、车站布置、列控系统、自动售检票系统等问题进行研究比较,推荐本线速度目标值100 km/h,开行CRH6型动车组,4辆编组,到发线有效长280m,采用CTCS系统和非接触式IC卡式自动售检票系统。同时对运输组织模式和运营管理方式进行深入探讨。     

高铁晚点列车智能调度系统的研究与开发

为提升调度员对高铁晚点列车的调度指挥效率,研究晚点时间估算方法和晚点列车调整规则,利用雷达图和电子地图等可视化技术,开发高铁晚点列车智能调度系统,提供高铁列车运行晚点实时监控、重点监控列车晚点预警、列车晚点原因分析、调整方案协同制定等功能,具有一定程度的智能化水平,有助于减轻调度员的工作强度。目前,系统1.0版本已在中国国家铁路集团有限公司和铁路局集团公司两级单位正式启用,应用效果良好。     

"中华之星"高速列车综合空气动力性能研究

介绍了我国即将投入运营的“中华之星”高速列车空气动力性能研究过程：数值计算、风洞试验、动模型试验、在线实车试验;对两种不同头形的高速列车交会压力波、列车空气阻力、列车表面压力分布、气动升力、横向气动力、列车对周围环境的影响等空气动力性能进行了研究;分析了动力车冷却风道一位百叶窗空气流向、流速。结果表明,“中华之星”高速列车具有良好的空气动力性能,能够满足安全运行的要求。     

缩减成本和提高载客量是对高速列车设计提出的新要求

分析了各国发展高速列车的动态,指出高速列车设计的新要求是缩减成本和提高载客量.