CRH380A型高速列車氣動特性的研究.pdf

1、高速列車交會時會產(chǎn)生強烈的氣動作用，會車壓力波可能使車窗玻璃遭到破壞，氣動力與力矩作用于車廂也會引發(fā)其行車不穩(wěn)、蛇形運動甚至側(cè)翻事故。CRH380A作為我國自主設(shè)計的運行時速可達(dá)380km/h的高速列車，在高速鐵路事業(yè)中占有重要地位，它的會車氣動特性是否優(yōu)于其他車型，是否產(chǎn)生更小的會車壓力波和更小的會車氣動力都還需要比較研究。為此基于三維、非穩(wěn)態(tài)、可壓縮流體控制方程并結(jié)合k-ε兩方程紊流模型，采用CFD有限體積法與移動網(wǎng)格技術(shù)計算CRH

2、380A型高速列車在明線及隧道內(nèi)交會時的氣動載荷，并將結(jié)果與CRH2、CRH3和ICE列車的會車過程氣動載荷比較，判斷CRH380A的氣動特性。計算結(jié)果表明:
　　1.明線會車壓力變化同車速的二次方成正比;隧道會車可能出現(xiàn)的最大負(fù)壓值是一個關(guān)于車速的二次函數(shù)。隧道會車過程引起的壓力系數(shù)降低要大于明線會車，同時由于入口效應(yīng)的存在，隧道內(nèi)會車可能的最大負(fù)壓值遠(yuǎn)大于明線會車。
　　2.明線會車時CRH380A型車各節(jié)車廂氣動載荷的

3、變化同車速的二次方成正比。隨著列車編組長度的增加，后部車廂會受到較多正向升力的作用且俯仰力矩會出現(xiàn)換向，垂向受力情況惡劣。
　　3.隧道內(nèi)會車時CRH380A各節(jié)車廂側(cè)向力、偏轉(zhuǎn)力矩與側(cè)翻力矩的變化同車速的二次方成正比;升力與俯仰力矩變化不遵守這一規(guī)律，但它們的幅值變化是車速的二次函數(shù)。
　　4.頭車形狀的改善使CRH380A明線會車壓力波比其他車型小得多，行車安全性得到提高。雖然隧道內(nèi)會車時CRH380A可能產(chǎn)生的最大負(fù)壓