隧道工况下高速列车动态气密性数值分析方法

摘要：

高速列车通过隧道或者在隧道交会时,产生复杂的压缩波和膨胀波,由于车体不能完全密封,导致车内压力发生跟随性变化,引起乘客舒适度降低的问题.通过建立高速列车车体内外流场的数值分析模型,在计算车体外表面压力波的基础上,以等效泄漏孔作为车体内外压力传递的接口研究车内压力的变化规律,提出了高速列车动态气密性指数计算方法.首先,对比等效泄漏孔建模中长细比及位置对车内压力的影响,确定了包含等效泄漏孔的车体内外流场准确的数值模型;然后,建立了高速列车-隧道CFD(computational fluid dynamics)模型,计算了高速列车隧道交会流场,获得了列车在隧道交会工况下车体外表面压力波;最后,将车体外表面压力波作为车体内外流场模型的激励,计算了车内压力变化,拟合数据后分析了车内压力变化率和动态气密指数,并与已有文献的实测数据进行了对比验证.结果表明:等效泄漏孔的建模应采用长细比大于1:4的计算结果更合理;单节车气密性数值模型中泄漏孔的位置对车内压力影响不大;列车隧道会车工况下车体外流场大多处于负压状态,只有头车测点出现正压.所提的车体动态气密性分析模型能较好地模拟车内压力波动,在7.05 cm2等效泄漏面积和1000 m长隧道工况下列车交会时的动态气密性指数仿真计算结果为66.3,与已有文献结果接近.

关键词：高速列车、动态气密性、数值模型、隧道交会、车内压力

所属期刊栏目：43

分类号：U270.1(车辆工程)

资助基金：国家自然科学基金;四川省科技计划项目

在线出版日期：2022-08-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：52-58