高速列车进入有缓冲结构隧道的压力变化研究

采用高速列车空气动力学模型实验对高速列车在进入带缓冲结构隧道过程中瞬变压力传播机理进行研究。实验结果表明,缓冲结构能够减缓隧道内瞬变压力。其原因在于:缓冲结构横断面积逐渐由大变小,阻塞比逐渐由小变大,延长了压力上升时间,降低了压力梯度;另一方面,由于压缩波在缓冲结构和列车、隧道之间多次反射,降低了压力峰值。在M.S.Howe提出无缓冲结构下最大压力波变化理论基础上提出有缓冲结构时隧道内最大压力和最大压力梯度变化规律计算公式。所得结论可为隧道空气动力学研究提供参考。     

动车组通过隧道时车外最大负压出现位置的理论分析

根据马赫波在隧道内的传播规律和叠加原理,提出了动车组通过隧道时车外最大负压出现位置的计算公式,该公式可为隧道设计参数的确定以及隧道内辅助设施的布置提供参考。     

运行中地铁列车的车内外压力变化特性研究

通过对我国某型地铁列车进行隧道空气动力学实车线路试验,得到地铁列车实际运行过程中车内、外压力变化规律。试验结果表明:该型地铁列车车内压力变化满足我国地铁设计规范舒适度评价标准及美国地铁人体舒适度评价标准。地铁列车运行过程中,最长隧道区间的车内、外压力变化幅值明显大于其它隧道;列车以不同速度和模式运行中,车内1.0 s、1.7 s、3.0 s时的压力变化幅值和车外各测点压力变化幅值均不相同,车体表面测点压力变化由车头至车尾方向呈逐渐减小的趋势。     

准高速列车气动性能试验研究

介绍了以东风１１型内燃机车牵引的准高速列车风洞模型试验，包括以韶山型电力机车作牵引的对比试验。分别对４种列车牵引编组方案进行了气动阻力，列车表面压力及列车会车时的空气压力测量，于不同工况下共测得数据１８０组。在对测试结果进行分析研究的基础上，对其空气动力性能作了客观评价并对存在问题提出了建议。     

后扰流板攻角对汽车气动特性影响的模拟研究

为了优化汽车的空气动力学特性．利用计算流体力学软件FLUENT,对某款高级轿车的简化模型进行了3维数值模拟,分析了在2种车速下,未加装后扰流板和加装各种攻角的后扰流板汽车的气动特性,得出了后扰流板攻角对汽车气动特性的影响规律,同时比较了后扰流板不同攻角工况下尾部的外流场,并分析了加装后扰流板后对汽车尾部流场的改善情况。     

电动汽车电池冷板微小通道结构优化研究

为对车用电池微小通道冷板结构进行优化,探究冷板流道中流场和温度场的相互作用机理,本文中首先采用正交试验得到了冷板整体的最优布局。使用面向中心的中心复合设计响应面法(FCCCD)研究发现,当波纹通道振幅为1 mm、周期数为4时,波纹通道的综合热力水力性能达到最大,相对平直通道的增幅为17.4%。CFD分析表明,场协同角和通道努塞尔数一致的变化规律证明了场协同理论可以用于解释微小通道内的强化换热。波纹通道曲率的存在导致的流道内的对流混乱大大增强了流体的混合,并破坏了剪切层。该剪切层在流道内分离了主体流和再循环流,因而导致了传热的增强。     

艰险山区客运专线铁路隧道缓冲结构研究

高速列车进出隧道形成的压力波带来乘客舒适度下降、隧道洞口噪声污染、威胁隧道洞口建筑物安全等多种不利影响。为了深入研究高速铁路隧道洞口微压波特性,确定各种缓冲结构在控制微压波方面的效果,提出缓冲结构设计的合理方案。通过模拟实验和数值分析,对主要缓冲结构设置形式进行了分析,并针对艰险山区隧道洞口提出了缓冲结构设计的合理方案。     

深中通道伶仃洋大桥(主跨1 666 m)抗风性能研究

伶仃洋大桥（主跨1 666 m）为深中通道的主通航孔桥，位于典型的强台风气候区，易受台风主导的极端天气影响，桥面高度处的设计基准风速高达58.6 m·s^-1，桥梁的抗风设计面临极大挑战。介绍该桥从初步设计阶段到施工图设计阶段的抗风性能研究过程，包含初步设计阶段采用节段模型风洞试验实施的多方案结构比选和施工图设计阶段通过全桥气弹模型和节段模型风洞试验优化主梁气动措施两方面内容。通过整个抗风设计流程，最终确定了结构体系、主梁形式及梁高、中央稳定板高度、栏杆透风率和检修轨道位置等综合抗风措施，在保证抗风安全的同时提高了工程经济性。对于本工程代表的超大跨度悬索桥，以多种气动和结构措施综合提升桥梁的抗风稳定性，突破了颤振设计的认识瓶颈，成功地沿用了整体式流线箱形加劲梁，回归到桥梁设计及建造兼顾经济和安全的发展本源，对于采用整体箱梁的大跨度悬索桥极限跨径的应用具有重要的示范意义。     

大型载货车气动阻力计算与流场分析

基于FLUENT软件求解雷诺平均N-S方程,选用S-A湍流模型,对某型载货车真实外形的复杂绕流场进行了数值模拟,给出了车体表面压力分布、流场结构及空气动力阻力,探讨了减小阻力的技术措施。该方法具有网格数量小、计算结果精准度较高、满足工程设计需要等优点。     

Dynamic performance of high-speed train passing windbreak breach under unsteady crosswind

Field test and computational fluid dynamics (CFD) method are conducted to investigate the safety of high-speed train under unsteady crosswind. Wheel–rail forces of high-speed train passing a breach between two windbreaks under strong crosswind are measured in a field test. The derailment coefficient of first wheelset of front car at the windward side reaches the allowable value. Meanwhile, the left and right of lateral wheel–rail force are in the opposite direction. This kind of phenomenon has not been tested before. Therefore, CFD and multi-body simulations are performed in order to study the phenomena. Good agreement is obtained between the simulation results and the experimental data. It is concluded that the sudden increase of transient aerodynamic loads, when the train passing the breach, is the root of this phenomenon; after running along the same direction as carbody and bogie run along the opposite direction during the high-speed train passing the windbreak breach; larger opposite longitudinal creeping forces of first wheelset compel the first wheelset to yaw toward the windward side; meanwhile, larger lateral wheel–rail forces compel the first wheelset to run toward the windward side rail; the left and right lateral wheel–rail forces become opposite because the right wheel impacts the windward side rail.