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原文传递高速列车交会的空气动力学研究

论文题名：	高速列车交会的空气动力学研究
关键词：	高速铁路;列车交会;压力冲击;气动力特性
摘要：	如今是中国铁路事业发展的高峰期，列车正在以更快的速度运行，由列车的气动力带来的问题越来越突出。尤其是在两车会车时会产生交变的压力冲击，严重影响着行车的舒适性与安全性。虽然现在对列车交会的气动力特性有了一些研究成果，但对列车气动力，尤其是气动力矩产生交变的原因研究的并不深入。此外，列车在路堑、半路堑等特殊路况下交会的气动力特性研究尚属空白。为了实现列车舒适、快速、安全的运行，必须对列车交会的气动力特性做更加详细的研究。　　针对列车交会带来的空气动力学问题，本文以CRH2列车为研究对象，利用软件ICEM对已有的列车模型创建网格。基于三维不可压缩非定常Navier-Stokes方程以及k-ε两方程湍流模型，利用软件Fluent，采用有限体积法和滑移网格法对列车交会的气动力特性和压力分布进行了数值仿真模拟，并对列车在路堤、路堑、半路堑以及侧风环境下交会的气动力特性进行了研究。　　计算结果表明: 　　1、无侧风时，列车最大正压区位于鼻尖处;有侧风时，最大正压区位于鼻尖偏向迎风一侧的位置。　　2、列车交会过程中气动力和气动力矩产生交变，主要是受对向来车的正、负压区的影响，且在侧风环境下，列车的气动力特性会被恶化。　　3、列车的纵向压力梯度随着与中轴线距离的增大而增大;而沿列车横向的压力分布则是:会车侧＞车底＞车项＞非会车侧。　　4、在列车不等速交会过程中，慢车受到的影响更大，且气动力的变化主要受对向来车的速度以及两车合速度的影响。　　5、列车在路堤、路堑和半路堑会车时，气动力特性与平地会车有明显区别。
作者：	徐志腾
专业：	流体力学
导师：	张明禄
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文