侧风风场特征对高速列车气动性能作用的研究

摘要：

侧风风场特征,如均匀风和大气底层边界速度型对高速列车在侧风环境下运行的安全性评估有直接影响.为了准确地评估侧风对在平原上运行的高速列车的影响,基于三维定常可压缩流动的NS方程,采用SSTk-ω两方程湍流模型和有限体积法,对时速350 km的动车组在均匀风和大气底层边界速度型风场中的流场和气动力特性分别进行了数值模拟计算和分析.结果表明:对在平原上运行的高速列车而言,作用于列车的气动升力、侧向力及倾覆力矩均随侧风风向角的增大而迅速增大;当风场为大气底层边界速度型时,列车顶部与底部及两个侧面的压力差小于风场为均匀风时的压力差,侧向力及倾覆力矩均小于风场为均匀风时的力及力矩,升力则随侧风风向角的增加具有不确定性.采用均匀风场评估高速列车在平原侧风环境中运行的安全性,会高估侧风对列车运行安全影响的风险,使得过低地限制列车的安全行驶速度,从而影响列车的正常运行效率.建议采用大气底层边界速度型风场进行评估.

关键词：高速列车、均匀风、大气底层边界速度型、数值模拟、气动特性

所属期刊栏目：33

分类号：U266(机车工程)

资助基金："十一五"国家科技支撑计划"中国高速列车关键技术研究及装备研制"重大项目GTYZ200902

在线出版日期：2011-08-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：22-30