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高速列车车头造型设计及其外围流场CFD仿真分析
| 论文题名： | 高速列车车头造型设计及其外围流场CFD仿真分析 |
| 关键词： | 高速列车;车头造型设计;CFD计算模型;数值仿真;空气动力学 |
| 摘要： | 高速列车的最高运行时速一般不低于250公里，在这样的速度下空气阻力占列车总阻力的一半以上。所以，有效降低空气阻力对提高列车行驶速度和降低能源损耗有重要意义，是高速列车设计中需要重点解决的问题之一。 本文运用计算流体力学（CFD）数值仿真的方法，研究高速列车车头造型对列车空气动力性能的影响，提出了最佳车头设计的准则并依此进行了方案设计。本课题的主要上作包含以下几个方面： 1．论文对CFD与列车空气动力学相关理论进行归纳，将CFD方法的理论分析与高速列车外围流场分析相结合，总结运用CFD数值仿真进行车头外围流场分析的一般方法及求解过程。 2．对高速列车车头造型的发展与演变过程的进行了研究分析，概括了不同时代的车头设计特征。在此基础上，提取出车头造型较重要的特征，并将不同的特征方案进行分组，研究车头特征造型的改变对列车气动性能的影响。 3．分别对不同特征造型的高速列车车头方案建立CFD计算模型，使用CFD软件FULENT进行外流场数值仿真，最终得到不同车头造型方案的压差阻力、粘性阻力、气动升力、风阻系数等气动性能参数，以及车身表面的压力分布、外围流场气流速度、湍流区域分布等信息。 4．通过对仿真数据的分析和方案对比，提出了有助于改善高速列车空气动力性能的车头造型设计准则，并参照该准则设计出气动性能较为理想的车头造型方案。 |
| 作者： | 曲震 |
| 专业： | 工业设计 |
| 导师： | 薛澄岐 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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