高速列車車頭外流場(chǎng)的三維數(shù)值模擬.pdf

1、隨著列車車速的日益提高,了解列車空氣動(dòng)力學(xué)特性變得越來越重要.在列車設(shè)計(jì)階段,合理的選擇列車車頭形狀是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié).為了研究列車車頭形狀的變化,給空氣動(dòng)力學(xué)特性帶來的影響,尤其是對(duì)車頭阻力的影響,該文提出了五種列車車頭模型.應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)的方法對(duì)五種模型的外圍三維流場(chǎng)進(jìn)行了模擬分析.該課題中,應(yīng)用參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件Pro/ENGINEER,進(jìn)行了列車車頭形狀的設(shè)計(jì).然后導(dǎo)入有限元分析軟件ANSYS中的FLOTRAN模塊中進(jìn)

2、行流場(chǎng)分析.計(jì)算區(qū)域選擇了簡(jiǎn)單的長(zhǎng)方體.利用ANSYS強(qiáng)大的后處理功能,對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析.通過表面積分的方法得到各種列車車頭的阻力,進(jìn)而計(jì)算得到了車頭模型的阻力系數(shù).利用ANSYS的圖形處理功能,得到速度流場(chǎng)的分布圖和壓力場(chǎng)的分布圖.可以清楚明了的了解各種車頭型的速度和壓力分布.對(duì)于同一種車型改變了它的細(xì)長(zhǎng)度得到一系列車頭模型,分析計(jì)算了細(xì)長(zhǎng)度對(duì)車頭阻力系數(shù)的影響.課題中改變了軌面到車底面的距離,分析了此距離的變化對(duì)阻力系數(shù)的影響.最