隨著高速列車的發(fā)展,高速列車的運行速度不斷提升,使得高速列車受氣動力的影響也越來越大。特別是高速列車在側風條件下高速運行時,列車的空氣動力學問題就顯得尤為突出。所以,為保證高速列車的安全運行,對側風下高速列車的空氣動力學進行研究是很有必要的。本文是根據(jù)CRH2型高速列車模型,運用ICEM 15.0基于該列車模型對整體計算域進行了模型建立和網(wǎng)格的劃分,并利用流體力學軟件Fluent對列車在各工況下運行時的流場和氣動力參數(shù)進行了分析計算。其中,對側風下列車在地面和橋面上運行時的流場結構進行仿真模擬,采用的是合成風法和大渦模擬;對側風條件下列車在地面和橋面等速交會時的流場壓力分布和氣動力參數(shù)進行仿真計算,采用的是滑移網(wǎng)格法和k-?兩方程湍流模型。計算結果表明:(1)在側風條件下地面結構對列車周圍流場影響不大;而橋面結構會使列車周圍流場結構變得更加復雜。側風下單車在地面和橋面上運行時都是頭車受到的橫向氣動力極值和波動幅值最大。(2)側風下列車在地面交會過程中,列車的氣動力會受到對向來車頭車和尾車壓縮波的影響。列車交會速度和側風速度越大,迎、背風車受到的橫向氣動力極值和幅值也越大。(3)側風下列...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 研究方法
第2章 高速列車氣動力計算模型和數(shù)值模擬方法
    2.1 高速列車氣動作用力參數(shù)
        2.1.1 列車所受側力與側力系數(shù)
        2.1.2 列車氣動升力與升力系數(shù)
        2.1.3 列車氣動力矩與力矩系數(shù)
    2.2 流體流動的控制方程
        2.2.1 質量守恒方程
        2.2.2 動量守恒方程
        2.2.3 能量守恒方程
    2.3 湍流計算方法
    2.4 流體數(shù)值計算方法
第3章 列車仿真模型的建立
    3.1 模型的基本假設
    3.2 計算區(qū)域
    3.3 網(wǎng)格劃分
    3.4 邊界條件
第4章 側風下列車流場結構和交會氣動力分析
    4.1 側風下單車流場和氣動力分析
        4.1.1 單列列車周圍的流場結構分析
        4.1.2 側風下地面列車橫向氣動力分析
        4.1.3 側風下橋面列車橫向氣動力分析
    4.2 側風下列車交會的壓力分布
        4.2.1 會車前列車的壓力分布
        4.2.2 會車時列車的壓力分布
    4.3 側風下列車等速會車的氣動力分析
        4.3.1 迎風車氣動力分析
        4.3.2 背風車氣動力分析
        4.3.3 側風條件下地面上單車和交會列車的橫向氣動力對比
    4.4 不同側風速度下列車等交會的氣動力分析
        4.4.1 不同風速下迎風車交會的氣動力分析
        4.4.2 不同風速下背風車交會的氣動力分析
    4.5 迎風車和背風車的橫向氣動力對比分析
        4.5.1 迎風車和背風車側力對比
        4.5.2 迎風車和背風車傾覆力矩對比
    4.6 本章小結
第5章 側風下列車在橋上交會運行的氣動力分析
    5.1 側風下列車在橋面交會運行時的氣動力分析
        5.1.1 側風下列車在橋面交會運行時迎風車的氣動力分析
        5.1.2 側風下列車在橋面交會運行時背風車的氣動力分析
    5.2 橋面迎風車和背風車橫向氣動力對比分析
        5.2.1 迎風車和背風車頭車側力對比分析
        5.2.2 迎風車和背風車頭車傾覆力矩對比分析
    5.3 橋面背風車和地面背風車的橫向氣動力對比分析
        5.3.1 橋面和地面背風車頭車的側力對比分析
        5.3.2 側風下橋面背風車和地面背風車的傾覆力矩對比分析
    5.4 本章小結
總結與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文



本文編號：3937214