發(fā)布時間：2021-09-30 23:50

　　高速列車運行的部分關(guān)鍵設(shè)備吊掛安裝于設(shè)備艙內(nèi),設(shè)備在運轉(zhuǎn)時要求設(shè)備艙內(nèi)有較為良好的運行環(huán)境。而在不同的運行環(huán)境下,設(shè)備艙內(nèi)形成的氣流環(huán)境各有差異。本文運用流體仿真軟件Fluent,對在明線無橫風（200-350km/h）、明線橫風（10-15m/s）及設(shè)備艙內(nèi)設(shè)置風機運行環(huán)境下的高速列車進行數(shù)值仿真,針對設(shè)備艙氣流環(huán)境出現(xiàn)的問題,對優(yōu)化模型進行不同運行環(huán)境下的數(shù)值仿真,比較優(yōu)化前后結(jié)果,說明數(shù)值仿真法的可行性。本論文主要研究工作和結(jié)論如下:首先分析眾多學者在高速列車設(shè)備艙氣流環(huán)境問題中的研究思路,了解其所采取的研究方法可行性。我國航天航空事業(yè)、汽車工業(yè)和高速列車工業(yè)常采用數(shù)值仿真法作為課題的前置研究,配合動模型試驗法解決了眾多空氣動力學問題。數(shù)值仿真法經(jīng)歷多年的發(fā)展與完善,其仿真結(jié)果與實際試驗結(jié)果趨向一致。從研究條件出發(fā),本文將采用數(shù)值仿真法開展高速列車設(shè)備艙氣流環(huán)境的研究。其次圍繞研究內(nèi)容,建立高速列車設(shè)備艙計算模型�？紤]到計算速度與計算精度之間的平衡,利用進行網(wǎng)格無關(guān)性驗證總結(jié)出合理的網(wǎng)格方案與適用于研究內(nèi)容的求解設(shè)置方案。然后對高速列車在各工況下進行較為詳細的數(shù)值仿真。不同工況下... 

【文章來源】：西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

國家中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃調(diào)整方案示意圖

謾?2.1.4控制方程的離散化在工程中常采用數(shù)值迭代法求解非線性偏微分方程。在迭代前，需要對流場進行離散化處理，即將一個完整連續(xù)的區(qū)域劃分成一個個相連的小區(qū)域。目前常用的幾種數(shù)值離散方法是：有限差分法、有限體積法和有限元法。有限差分法是對于微分形式的方程進行離散求解，而有限體積法是對積分形式的方程進行離散求解[61]。（1）有限差分法（FiniteDifferenceMethod，F(xiàn)DM）有限差分方法是將一個連續(xù)的區(qū)域采用網(wǎng)格進行離散，然后利用網(wǎng)格交點值來代替連續(xù)的求解區(qū)域，從而實現(xiàn)連續(xù)區(qū)域近似求解的一種方法。如圖2-3所示。圖2-3離散網(wǎng)格點示意圖

西南交通大學研究生畢業(yè)論文第13頁圖2-4內(nèi)節(jié)點法生成的網(wǎng)格有限體積法結(jié)合了有限元法和有限差分的優(yōu)點，使得有限體積法中每個離散方程都具有清晰的物理含義而且有限體積法是從守恒形式的積分方程進行離散的，從而離散方程對任意體積都具有守恒性。2.2本章小結(jié)計算流體力學是近現(xiàn)代發(fā)展起來的流體力學的分支，國內(nèi)外學者們在計算流體力學上進行了大量的研究。在計算流體力學發(fā)展初期，其主要應(yīng)用于航天航空事業(yè)，隨著高速列車的研發(fā)與應(yīng)用，在高速列車空氣動力學研究方面起到了重要的作用。本章主要介紹了計算流體力學的基礎(chǔ)理論，闡述了流體力學控制方程表達方法，并總結(jié)了有限差分法以及有限體積法的基本原理。


本文編號：3416862