列车编组数对高速列车过隧道表面压力影响的仿真分析

来源 :第十六届全国非线性振动暨第十三届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yiteng89
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  当列车通过隧道时,隧道内的空气由于受到隧道壁面的约束而发生很大的波动,产生车体表面压力波、隧道口微气压波等问题,对行车安全、乘客乘坐舒适性及隧道周边环境带来不利影响。此外,随着列车速度的不断提高,高速列车通过隧道时诱发的空气动力学问题尤为突出。因此,开展全面的高速列车空气动力学研究显得尤其重要。本文针对某一特定高速列车头型,基于三维、瞬态、可压缩N-S方程和κ-ε两方程湍流模型,采用滑移网格技术,利用计算流体力学软件FLUENT模拟8节和16节编组高速列车通过六种不同长度隧道时的车外流场特性,分析隧道长度和列车编组数对高速列车通过隧道时的外表面压力的影响。选取隧道横截面积为80 m2,仿真得到了列车以200 km/h的速度通过不同长度隧道时的列车表面压力特性。结果 表明:对于两种不同编组数的列车,当隧道长度介于一定区间时,列车表面测点压力幅值变化不大;隧道长度相同时,列车编组数对高速列车过隧道时的表面压力影响较大,因此有必要对16节编组列车通过隧道时的气动性能进行进一步的研究。此外,通过对不同编组的高速列车头车典型测点的负压幅值进行曲线拟合,得到了其与隧道长度的二次多项式关系。研究结果可为分析高速列车过隧道空气动力学问题提供参考。
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