高速列车头车纵向布置多组制动风翼板气动性能影响分析

在高速列车速度大于300 km/h紧急制动时，风阻制动是一种行之有效的辅助制动措施。文中基于三维定常不可压的黏性流场N-S及k-ε双方程模型，采用计算流体动力学方法对高速列车头车车顶纵向布置多组制动风翼板时列车气动性能做初步分析，分别从列车所受气动阻力、垂向力、横向力、流场气动干扰效应等方面做了详细计算说明。初步研究表明：在列车头车车顶纵向长度范围内以最大等间距的方式进行多组制动风翼板设计及安放布置时，前后制动风翼板间气动干扰效应随着风翼板布置组数的增多而逐渐加强，各制动风翼板迎风面所受气动压力呈现沿列车前进方向除首排制动风翼板外后续各组压力峰值基本保持一致，整体略有波动，而首排制动风翼板所受气动载荷远大于后续各组；当以最大间距布置风翼板组数大于2组布置时，随着组数的增多所产生的空气制动力缓慢增加，阻力系数大于0.29，所产生的垂向升力基本维持稳定，升力系数约为2.1×10-3。