风沙环境下高速列车气动特性分析 |
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引用本文: | 李美香,于梦阁,文恒,刘加利.风沙环境下高速列车气动特性分析[J].铁道车辆,2023(2):19-25. |
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作者姓名: | 李美香 于梦阁 文恒 刘加利 |
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作者单位: | 1. 青岛大学机电工程学院;2. 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(51705267);;中国博士后科学基金(2018M630750);;西南交通大学牵引动力国家重点实验室开放课题(TPL2005); |
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摘 要: | 基于SST k-ω湍流模型和Euler-Lagrange离散相模型,建立了风沙环境下高速列车空气动力学计算模型,研究了不同沙粒浓度、不同风速及不同车速条件下的列车空气动力学性能。计算结果表明:风沙环境下,列车头车迎风侧主要受正压力影响,背风侧主要受负压力影响,最大正压力区域由鼻尖逐渐向迎风侧偏移;由于横风的影响,随着沙粒浓度的增强,头车迎风侧沙粒质量浓度增大,背风侧沙粒质量浓度变化较小;对于固定的车速和风速,头车气动力系数随沙粒浓度的增强而增大,且与沙粒浓度近似呈线性关系;沙粒浓度固定时,头车气动力系数随风速的增大而增大,随着车速的提升,头车气动力系数反而下降;风沙环境下,头车侧力系数、头车侧滚力矩系数可近似拟合为沙粒浓度、侧偏角及合成风速的二次多项式;头车升力系数可近似拟合为沙粒浓度、侧偏角及合成风速的三次多项式。
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关 键 词: | 高速列车 湍流模型 离散相模型 沙粒浓度 侧偏角 气动特性 |
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