原文传递
CRH380A型高速列车气动特性的研究
| 论文题名： | CRH380A型高速列车气动特性的研究 |
| 关键词： | 高速列车;蛇形运动;气动载荷;会车压力波;侧翻力矩 |
| 摘要： | 高速列车交会时会产生强烈的气动作用，会车压力波可能使车窗玻璃遭到破坏，气动力与力矩作用于车厢也会引发其行车不稳、蛇形运动甚至侧翻事故。CRH380A作为我国自主设计的运行时速可达380km/h的高速列车，在高速铁路事业中占有重要地位，它的会车气动特性是否优于其他车型，是否产生更小的会车压力波和更小的会车气动力都还需要比较研究。为此基于三维、非稳态、可压缩流体控制方程并结合k-ε两方程紊流模型，采用CFD有限体积法与移动网格技术计算CRH380A型高速列车在明线及隧道内交会时的气动载荷，并将结果与CRH2、CRH3和ICE列车的会车过程气动载荷比较，判断CRH380A的气动特性。计算结果表明: 1.明线会车压力变化同车速的二次方成正比;隧道会车可能出现的最大负压值是一个关于车速的二次函数。隧道会车过程引起的压力系数降低要大于明线会车，同时由于入口效应的存在，隧道内会车可能的最大负压值远大于明线会车。 2.明线会车时CRH380A型车各节车厢气动载荷的变化同车速的二次方成正比。随着列车编组长度的增加，后部车厢会受到较多正向升力的作用且俯仰力矩会出现换向，垂向受力情况恶劣。 3.隧道内会车时CRH380A各节车厢侧向力、偏转力矩与侧翻力矩的变化同车速的二次方成正比;升力与俯仰力矩变化不遵守这一规律，但它们的幅值变化是车速的二次函数。 4.头车形状的改善使CRH380A明线会车压力波比其他车型小得多，行车安全性得到提高。虽然隧道内会车时CRH380A可能产生的最大负压值最小但与CRH2、CRH3及ICE相差不大，头车形状对压力波的影响变小。 5.明线及隧道内会车时CRH380A头车侧向力、偏转力矩与侧翻力矩幅值最小，说明CRH380A行车稳定性最高。同时CRH380A头车升力、俯仰力矩幅值以及整车阻力最小，因此该车会车气动特性最优。 |
| 作者： | 于润之 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 李人宪 |
| 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 |
检索历史
应用推荐
