基于凸包非光滑表面的高速列车减阻技术*
2021-03-20朱海燕胡华涛尹必超邬平波
铁道机车车辆 2021年1期
关键词:模型
朱海燕,胡华涛,尹必超,邬平波,曾 京
(1 华东交通大学 机电与车辆工程学院,南昌 330013;2 西南交通大学 牵引动力国家重点实验室,成都 610031)
随着现代高速列车的大力推广与运营,运用在高速列车领域各个方面的研究广度与深度也在不断地拓展,其中,对于高速列车的空气动力学研究也显得尤为重要。列车速度的不断提高,意味着空气动力学性能研究在列车设计领域中所占比重日益提高[1-3],而随着速度的进一步提升,列车运行需要克服的空气阻力也会显著增加,资料表明,当列车速度达到300 km/h时,总阻力的80%来源于空气阻力[4-5]。所以研究各种实现高速列车的减阻措施显得非常重要。现阶段,对高速列车减阻的方法为优化车辆外型、优化车辆结构、改变车辆表面粗糙度等途径。早在90年代,陈南翼等人就对长度、头型方案、组成状态不同的列车缩小模型分别在变速风和变侧角风工况下做了风洞试验,总结出列头尾车形状、联挂方式、受电弓、转向架对空气阻力的影响,为后来列车减阻研究提供了重要的参考依据[6];杨国伟等人研究对比了CRH380B和CRH3这2种车型在不同减阻措施布置情况下的减阻效果,发现相对于CRH3,改进后的CRH380B有更明显的减阻优势[7]。邵微概述了国内外高速列车头车外形的发展,利用参数化建模建立4种类型头车,并做分析对比,发现单拱型头车的减阻效果优于双拱型头车[8];张在中则通过改变头车细长比来获取更好的减阻效果[9];杨志刚等人发现在转向架两侧安装裙板有利于列车的减阻,并且安装位置和布置方式对列车减阻有比较大的影响,但是安装了裙板的列车在强侧风下行驶时会增加侧向力,不利于行车安全[10];……
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