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风雨联合对高速运动客车动力作用数值模拟
| 论文题名： | 风雨联合对高速运动客车动力作用数值模拟 |
| 关键词： | 高速运动客车;风雨作用效应;离散相模型;数值模拟;倾覆稳定性 |
| 摘要： | 论文由雨滴谱、雨滴末速度公式推导出FLUENT离散型模型初始化求解条件，建立了降雨过程数值模拟的系统方法，然后采用k-ε双方程湍流模型和离散相模型相结合的方法对初始化条件进行了求解，在此基础上通过对车辆动力特性计算结果、压力云图、流线图和雨滴密度分布云图的分析得到了横风风速、降雨强度和车速对高速运动客车周围流畅及其动力特性变化规律的影响，具体结论如下: 无横风作用时:(1)，车辆运行时，车辆表面与紧邻车辆表面的空气会产生摩擦而使其以与列车相同的速度运动，雨滴在降落到列车表面之后，受到这种摩擦作用而被拉伸，同时也造成车辆运行阻力变大。车辆阻力随着降雨强度的变大逐渐变大。(2)，受到车身周围流场的影响，车身底部压力随着降雨强度的不断变大逐渐变大，而车身项部压力变化相对较小，从而导致车辆受到的升力变大。 横风作用下:(1)，横风风速一定的情况下，不同直径的雨滴降到地面之前沿水平方向运动的距离不同，雨滴沿水平方向运动的距离随着横风风速的变大而变大。(2)，横风作用下下落的雨滴与高速运行的列车发生碰撞，雨滴飞溅、改变了车身表面的粗糙度和不平整性，导致车辆运行时粘性阻力随横风风速的变大而逐渐变大，随着降雨强度的变大而变小。车辆底部压力大于车辆顶部压力，随着横风风速和降雨强度的增大，车辆受到的升力和倾覆力矩逐渐变大。(3)，风雨作用效应下，高速客运车辆受到的阻力、升力和倾覆力矩均随着列车运行速度的提高而变大。(4)，伴随着强横风的降雨过程相比于强横风的单独作用，车辆倾覆稳定性进一步降低，应当在原有限速标准基础上采取进一步的限速措施。 |
| 作者： | 李军产 |
| 专业： | 交通运输工程(载运工具运用工程) |
| 导师： | 高广军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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