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大风对路堤上运行的客运列车气动性能的影响

周丹 田红旗 鲁寨军

周丹, 田红旗, 鲁寨军. 大风对路堤上运行的客运列车气动性能的影响[J]. 交通运输工程学报, 2007, 7(4): 6-9.
引用本文: 周丹, 田红旗, 鲁寨军. 大风对路堤上运行的客运列车气动性能的影响[J]. 交通运输工程学报, 2007, 7(4): 6-9.
Zhou Dan, Tian Hong-qi, Lu Zhai-jun. Influence of strong crosswind on aerodynamic performance of passenger train running on embankment[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2007, 7(4): 6-9.
Citation: Zhou Dan, Tian Hong-qi, Lu Zhai-jun. Influence of strong crosswind on aerodynamic performance of passenger train running on embankment[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2007, 7(4): 6-9.

大风对路堤上运行的客运列车气动性能的影响

基金项目: 

铁道部科技研究开发计划项目 2005G055

详细信息
    作者简介:

    周丹(1980-), 女, 湖北武汉人, 中南大学工学博士研究生, 从事列车空气动力学研究

    田红旗(1959-), 女, 河南鲁山人, 中南大学教授, 工学博士

  • 中图分类号: U270.11

Influence of strong crosswind on aerodynamic performance of passenger train running on embankment

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  • 摘要: 为了提高强横风作用下客运列车运行的稳定性, 基于三维非定常方程, 采用动网格技术, 对强横风作用下的青藏线客运列车在路堤上运行情况进行了模拟, 分析车速、风速及路堤高度与气动力之间的关系, 并将计算结果与风洞实验结果进行对比。研究结果表明: 升力、侧向力和倾覆力矩实验结果与模拟结果吻合较好。在路堤高度小于20.00 m时, 气动力随路堤高度的增加而增大, 当路堤高度大于20.00 m时, 气动力随路堤高度增大而减小; 车速一定时, 随着横风速度的增大, 气动力和倾覆力矩迅速增大; 横风风速一定时, 列车运行速度从60 km·h-1增大至120 km·h-1, 侧向力、升力及倾覆力矩变化不大。

     

  • 图  1  计算区域

    Figure  1.  Computed zone

    图  2  客车表面网格

    Figure  2.  Mesh of car surface

    图  3  风洞实验模型

    Figure  3.  Train model in wind tunnel

    图  4  侧向力比较

    Figure  4.  Comparison of side forces

    图  5  升力比较

    Figure  5.  Comparis on of aerodynamic lift forces

    图  6  倾覆力矩比较

    Figure  6.  Comparison of overturning moments

    图  7  客车截面压力云图

    Figure  7.  Pressure contour of section on passenger train

    图  8  客车截面流线

    Figure  8.  Flown lines of section on passenger train

    图  9  气动力随路堤高度变化曲线

    Figure  9.  Curves of aerodynamic forces relative to embankment height

    图  10  气动力随风速变化曲线

    Figure  10.  Curves of aerodynamic forces relative to crosswind speed

    图  11  气动力随车速变化曲线

    Figure  11.  Curves of aerodynamic forces relative to train speed

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  • 收稿日期:  2007-02-17
  • 刊出日期:  2007-08-25

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