高速列车近尾流区湍流涡旋的数值计算及动力学讨论

摘要：

主要针对缩尺比例1:30的高速动车组空气动力学模型的近尾流区域流场进行数值模拟,分析讨论了湍动能和湍流能量的产生,得到以下结论:对应于各展向位置的湍动能沿流向的变化规律与近尾流区涡旋结构携带能量的展向外移现象有关;在尾车鼻端附近,湍流涡旋具有显著的湍动能,并且各方向上的能量分量具有相同的量级,反映出湍流涡旋是高度三维的流动结构;靠近尾车鼻端的近尾流区湍流涡旋具有较强的从平均流动中提取能量的能力,并且结果表明,来自于车体底面和侧面的剪切流动沿垂向分别在一定空间范围内发挥重要的影响作用;大涡特征尺度沿流向增大,其中较小的涡旋对湍流能量的产生有主要贡献,同时,由于受到列车侧面较厚剪切层的影响,对湍流能量有贡献的涡旋所对应的积分尺度范围增大,从而使位于尾车鼻端附近的涡流能够在更大的流向范围内获取用于维持湍流尾流的能量.

关键词：高速列车、湍流尾流、涡旋结构、湍流统计特性、数值模拟

所属期刊栏目：38

分类号：U271.91;O357.5(车辆工程)

资助基金：国家自然科学基金;中国铁路总公司科技研究开发计划;江苏省"青蓝工程"项目

在线出版日期：2017-07-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：351-358