為了研究城市軌道列車在風(fēng)雪環(huán)境下積雪結(jié)冰對轉(zhuǎn)向架區(qū)域影響,簡化頭車模型,采用Realizable k-ε湍流模型、離散相模型以及積冰模型相互耦合的方法預(yù)測雪粒子運(yùn)動(dòng)軌跡以及轉(zhuǎn)向架積冰情況。分析轉(zhuǎn)向架區(qū)域流場、轉(zhuǎn)向架區(qū)域雪粒子分布、轉(zhuǎn)向架表面積冰厚度,得到轉(zhuǎn)向架區(qū)域積雪結(jié)冰成因,并提出防治方案。研究結(jié)果表明:由于轉(zhuǎn)向架前端區(qū)域以及轉(zhuǎn)向架中部區(qū)域較為空曠,氣流易在這些區(qū)域出現(xiàn)高速上揚(yáng)的趨勢�？諝庵械囊徊糠盅┝Ｗ釉跉鈩�(dòng)的作用下從這些區(qū)域進(jìn)入轉(zhuǎn)向架上部區(qū)域,部分雪粒子進(jìn)入轉(zhuǎn)向架區(qū)域后在慣性的作用下沿著流線切線方向直接撞擊到轉(zhuǎn)向架表面。在這2種主要的方式作用下,轉(zhuǎn)向架出現(xiàn)了嚴(yán)重的積雪結(jié)冰現(xiàn)象。在有效計(jì)算時(shí)間內(nèi),采用導(dǎo)流方式的組合防治方案有效緩解了轉(zhuǎn)向架上的積雪結(jié)冰問題,頭車轉(zhuǎn)向架1積冰減少96%,轉(zhuǎn)向架2積冰減少94%。

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

城際動(dòng)車組每節(jié)車包含2個(gè)轉(zhuǎn)向架。本文主要研究頭車轉(zhuǎn)向架的積雪結(jié)冰現(xiàn)象，如果對完整編組的列車進(jìn)行雪粒子運(yùn)動(dòng)以及堆積預(yù)測將耗費(fèi)大量的計(jì)算時(shí)間[14]。因此，采用頭車與1/3中間車組合的簡化模型進(jìn)行數(shù)值仿真計(jì)算[15]，如圖1(a)所示，其中，車高h(yuǎn)為3.9m，模型總長為27.3m....

數(shù)值仿真計(jì)算區(qū)域如圖2所示。為了能夠準(zhǔn)確模擬城際動(dòng)車組周圍流場，使流場充分發(fā)展，速度入口至列車頭部距離為9h，壓力出口至列車尾部距離為15h。計(jì)算區(qū)域總長31h，總寬20h，總高13h。邊界ABCD面為速度入口，來流速度與列車速度相同，設(shè)定為40m/s；邊界BCGF,ADHE,....

采用CFD軟件STAR-CCM+對模型進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。四面體和多面體網(wǎng)格用于離散幾何模型生成計(jì)算網(wǎng)格。軌道與車體最小表面網(wǎng)格大小為0.04m，列車底部設(shè)備包括轉(zhuǎn)向架最小表面網(wǎng)格大小為0.02m。為了較好地捕捉列車與轉(zhuǎn)向架表面的邊界層，附面層層數(shù)設(shè)置為6層。計(jì)算區(qū)域采用三層空間加....

由圖4可見：轉(zhuǎn)向架1前端區(qū)域氣流出現(xiàn)上揚(yáng)，車輪前端氣流速度差較大并且在車輪前方出現(xiàn)較大的低速渦流，雪粒子進(jìn)入轉(zhuǎn)向架區(qū)域時(shí)將會跟隨這一上揚(yáng)流線運(yùn)動(dòng)從而進(jìn)入到轉(zhuǎn)向架上部區(qū)域并且在低速渦流區(qū)域集聚。前端制動(dòng)夾鉗周圍出現(xiàn)較多低速渦流，但是由于輪對對雪粒子起到一定的阻礙作用，少部分雪粒子將....

本文編號：4008713