基于列车明线运行与横风下的列车气动特性分析

2016-10-21李西安

石家庄铁路职业技术学院学报 2016年3期

关键词：风速

李西安　冯　笑

（郑州铁路职业技术学院　河南郑州　450052）

基于列车明线运行与横风下的列车气动特性分析

李西安冯笑

（郑州铁路职业技术学院河南郑州450052）

采用Hypermesh软件对一CRH3型车车体进行有限元网格划分，采用SC/Tetra软件分别对列车明线运行和横风下运行进行数值模拟。对于列车明线运行，主要研究不同网格划分对计算结果的影响以及与风洞试验数据的比较。对于列车横风作用下运行，主要研究不同车速和风速下列车的气动性能变化规律。

高速列车数值模拟外流场横风

1　引言

伴随着列车速度的提高，列车的气动效应对列车的运行性能将产生很大影响，空气动力学问题的研究比例也越来越大。在强风环境下列车的运行状态明显改变，流场附近的气动力显著增加，在强风环境下导列车脱轨或倾覆事故屡见不鲜［1-3］。在铁路沿线大风地段合理修建挡风墙也是提供列车安全运行的重要措施，兰新线挡风墙的修筑［4］。据有关试验数据统计表明，高速列车运行速度在300 km/h以上时，75 %以上的运行阻力来源于气动阻力，受空气阻力和横风的影响，列车将会运行失稳［5-7］。空气动力学的研究，对于提高列车运行的稳定性、平稳性以及降低空气动力噪声也会有重大意义。

本文采用数值模拟的方法，在不同车速（200 km/h ～ 300 km/h）和不同环境横风风速（15.5 ～30 m/s）下对列车明线运行和横风下运行的空气动力特性进行分析研究。