杜俊涛，田爱琴，聂双双，李恒奎，刘堂红

(1. 中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东 青岛 266111；2. 中南大学 交通运输工程学院 轨道交通安全教育部重点实验室，湖南 长沙 410075)



高速列车阻力、升力与头部外形参数映射关系研究

杜俊涛1，2，田爱琴1，聂双双1，李恒奎1，刘堂红2

(1. 中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东 青岛 266111；2. 中南大学 交通运输工程学院 轨道交通安全教育部重点实验室，湖南 长沙 410075)

摘要:采用三维、不可压N-S方程和k-ε湍流模型，计算不同流线型长度、剖面型线和局部参数等46种外形列车在明线运行的阻力和升力气动性能。研究结果表明：流线型长度从8 m增加到12 m，阻力系数减少2%，升力系数减少21.6%；合理优化头部纵剖面线形状可以使阻力系数减少0.94%，升力系数减少3.57%；与较宽型线相比，采用较尖的头部水平剖面线形状可以使阻力系数减少1.3%，升力系数减少3.6%；与较宽横截面侧边间距相比，减少横截面侧边线间距可以使阻力系数减少1.4%，升力系数减少3.6%。鼻尖高度的降低，鼻锥宽度的变窄，都会使列车阻力系数和升力系数减少，随着前窗高度的增加，阻力呈现先减少、后增大的趋势，前窗高度为2.4 m时，阻力系数最少。其研究结果可为高速列车的外形设计提供参考依据。

关键词：高速列车；外形参数；气动性能；映射关系

高速列车作为现代运输方式的一项重要组成部分，具有快速、安全、舒适、环保等优势，然而随着列车运行速度的提高，列车空气动力学问题变得十分显著[1]。……