复杂峡谷地形条件下的桥上动车组横风气动特性研究
2021-07-09严冠章李志伟曾广志洪昌生
五邑大学学报(自然科学版) 2021年2期
关键词:风速
严冠章,李志伟,曾广志,洪昌生
(五邑大学 轨道交通学院,广东 江门 529020)
复杂峡谷地形由于横风的影响会产生一些特殊的风环境,气流从空旷地带向两山相对的峡谷地区流动时,气流会加速通过峡谷,风速也随之增大,形成峡谷风.高速列车在这些风环境中运行时,峡谷风与列车风相耦合,列车周围的流场分布情况变得非常复杂,气动力明显增大,并且时刻变化,导致列车脱轨、翻车的可能性明显增加[1].
目前,横风作用下的列车气动特性研究较为成熟[2-7].高架桥与横风耦合作用下列车的气动特性和倾覆安全性也有较多的分析[8-11].但是,对于峡谷地形和横风作用引起的列车气动特性研究较少:牛纪强等[12]和洪新民等[13]模拟了高速铁路线路周围的复杂地貌,并基于计算流体力学和滑移网格技术,对高速列车在强横风下通过这些复杂地貌时的气动特性进行了数值模拟;李田等[14]通过数值模拟的方法研究横风下高速列车通过峡谷的气动性能,发现不同风速下气动载荷系数波动幅值相差较大,严重影响列车在峡谷环境中运行时的安全性.
以上文献基本都是横风单一作用或与高架桥、峡谷地形两者之一耦合影响下分析动车组的气动特性.本文将横风、高架桥和峡谷地形三者耦合,建立复杂的地形模型,采用三维、粘性、不可压缩的N-S方程和k-ε湍流模型,通过数值仿真方法,探究桥上列车穿越复杂峡谷地形情况时的横风气动特性,分析……
登录APP查看全文