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侧风作用下的高速列车空气动力学研究
| 论文题名： | 侧风作用下的高速列车空气动力学研究 |
| 关键词： | 高速列车;侧风作用;空气动力学;大涡模拟 |
| 摘要： | 近年来我国高速铁路快速发展、列车车速显著提高，列车受到空气的影响越来越大，从而产生了更多的危及行车安全的空气动力学问题。针对侧风环境下高速列车的运行安全性问题，本文结合空气动力学，对高速列车的运行安全性进行研究。 针对列车的空气动力学问题，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、k-ε二方程湍流模型和LES湍流模型，运用软件Fluent，采用有限体积法对列车的气动力特性和压力分布进行了数值仿真模拟，并对列车在侧风环境下的气动力特性进行了研究。用大涡模拟(LES)湍流模型计算侧风影响下简化了的高速列车环流。本文基于列车高度和来流风速，确定流动的雷诺数Re为2.5*107以上。在偏转角(在相对的侧风方向和列车前进方向的夹角)为90°情况下，获得计算结果。对定常侧风下的高速列车空气动力学特性，采用大涡模拟(LES)湍流模型数值计算方法进行了研究。对计算结果分析表明，在定常侧风下，列车所受的空气动力学特性也存在非定常性。 为了计算简便，在侧风条件下会车，采用了k-ε两方程湍流模型，偏转角同样采用90°，获得计算结果。计算结果的静压分布有明显的会车和侧风条件下的静压分布结合，气动力也呈现出明显的非定常性。 |
| 作者： | 成楠 |
| 专业： | 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： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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