横风作用下350 km/h及以上高速列车行车安全性分析

1

作者 龚凯 卞文君 +3 位作者 刘林芽 孙丽霞 秦佳良 罗江铃 《北京交通大学学报》 北大核心 2025年第2期166-173,共8页

列车运行速度的不断提高对运行安全提出了更高的要求.针对横风作用下时速350 km及以上高速度列车运行带来的安全问题,对列车在横风作用下的运行响应进行深入研究.首先,基于流体力学及车辆动力学理论,分别采用CFD流体力学软件和UM多体动... 列车运行速度的不断提高对运行安全提出了更高的要求.针对横风作用下时速350 km及以上高速度列车运行带来的安全问题,对列车在横风作用下的运行响应进行深入研究.首先,基于流体力学及车辆动力学理论,分别采用CFD流体力学软件和UM多体动力学软件,建立高速列车气动模型和高速列车动力学模型.其次,通过将气动载荷作为外部激励施加在车体上,实现横风作用下高速列车直线路段行车全过程计算.最后,综合分析稳态风载模式、风速对高速列车行车安全的影响.研究结果表明:横风作用下,车体横向位移、轮轴横向力、轮轨垂向力、脱轨系数、轮重减载率较无风时均显著增大;当风速5 m/s、车速350~400 km/h时,列车各项安全性指标处于较低水平,增长幅值较平稳且在安全限值范围内;当风速≥10 m/s、车速350~420 km/h时车轮挤压钢轨,轮轨横向相互作用明显,迎风侧轮轨发生瞬时分离,尤其是时速400 km/h以上高速列车更为突出.研究结果可为控制横风作用下高速列车行车安全提供重要参考. 展开更多

关键词 铁道工程 高速铁路 横风作用 稳态风载 行车安全

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横风作用下基于PSO寻优的高速列车PID主动悬挂控制器设计

2

作者 程凯 祁文哲 李德仓 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第11期212-218,共7页

针对横风作用下高速列车车体横向和侧滚角振动加速度过大的问题,提出一种基于粒子群算法(PSO)寻优的高速列车PID主动悬挂控制器,以提升高速列车运行平稳性。首先,基于AR模型,利用平均风指数律和Kaimal脉动风速谱,结合风场空间相关性,模... 针对横风作用下高速列车车体横向和侧滚角振动加速度过大的问题,提出一种基于粒子群算法(PSO)寻优的高速列车PID主动悬挂控制器,以提升高速列车运行平稳性。首先,基于AR模型,利用平均风指数律和Kaimal脉动风速谱,结合风场空间相关性,模拟得到列车随机风模型;其次,运用多体动力学仿真软件SIMPACK建立50自由度列车多体动力学模型,考虑风荷载和轨道不平顺的影响,创建了较为完善的风-车系统模型;最后,以PID控制理论为基础,针对PID控制方法繁琐且主观性强的缺陷,设计了基于PSO算法寻优的PID主动悬挂控制器。该控制器以列车横向振动量为控制器输入变量,横向控制力为传感器输出变量。通过PSO算法对PID控制参数迭代优化,使主动悬挂处于最优状态。为验证控制器的优越性,将控制器与风-车系统模型进行联合仿真分析。结果表明,车体横向和侧滚角加速度振动能量集中在0~10 Hz,与被动悬挂相比,基于PSO寻优的PID主动悬挂可使车体横向和侧滚角加速度最大值分别降低36.20%和9.82%,车体横向和侧滚角加速度均方根值分别降低40.40%和7.57%,横向平稳性指数减小12.07%。 展开更多

关键词 高速列车 横风作用 风-车模型 主动悬挂 PSO寻优 PID控制 多体动力学

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考虑横风影响的公路行车安全管控策略研究

3

作者 何逸然 屠书荣 《公路交通技术》 2025年第4期204-209,共6页

为提升横风环境下公路车辆的行驶安全性,基于车辆运动学与空气动力学理论,开展车辆受风稳定性研究。首先,考虑大、小型车辆受风敏感性差异,分别构建小汽车侧滑控制模型与货车侧翻控制模型;其次,通过MATLAB进行数值模拟,建立安全车速模型... 为提升横风环境下公路车辆的行驶安全性,基于车辆运动学与空气动力学理论,开展车辆受风稳定性研究。首先,考虑大、小型车辆受风敏感性差异,分别构建小汽车侧滑控制模型与货车侧翻控制模型;其次,通过MATLAB进行数值模拟,建立安全车速模型,据此提出横风区公路安全车速管控(限速)值及配套技术措施;最后,利用Carsim软件构建车体空气动力学模型、道路场景及横风工况,对上述模型计算结果进行仿真验证。研究结果显示:1)车辆最大安全车速随风速增大呈非线性下降,且风向角接近90°时稳定性最差;2)相同横风条件下,小汽车与货车的安全车速差异显著,货车更易失稳;3)车辆在安全车速范围内行驶可有效减少横风导致的横向偏移。研究结果可为横风影响区公路行车安全管控(限速)提供理论依据与技术支撑。 展开更多

关键词 交通安全 横风影响 安全车速模型 Carsim仿真

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强侧风下山区高墩桥梁上货运汽车气动效应分析

4

作者 邵健恒 闫亚光 +3 位作者 黄弋珍 蒋明敏 解会兵 高军 《河北工程大学学报(自然科学版)》 2025年第5期54-61,共8页

为系统开展侧风作用下山区高墩桥梁上货运汽车的气动特性研究,通过数值模拟手段揭示不同侧风强度、不同桥梁位置、不同货车类型的气动参数变化规律。利用Catia软件完成货运汽车的精细化三维建模,还原车身尺寸、货厢形态及重心分布等关... 为系统开展侧风作用下山区高墩桥梁上货运汽车的气动特性研究,通过数值模拟手段揭示不同侧风强度、不同桥梁位置、不同货车类型的气动参数变化规律。利用Catia软件完成货运汽车的精细化三维建模,还原车身尺寸、货厢形态及重心分布等关键结构特征;借助Global Mapper软件导入山区高墩桥梁所在区域的地形高程数据,结合桥梁设计图纸构建包含桥墩、桥面、周边山体的地形-桥梁模型,最终整合形成“车辆-地形-桥梁”耦合计算模型,确保模型能真实反映山区复杂地形与桥梁、车辆的空间位置关系。利用Starccm+软件进行仿真模拟。通过变化车辆位置以及侧风风速,研究静止在山区高墩桥梁上的货运汽车的气动荷载变化规律和外流场特性以及车辆的气动效应。研究表明:侧风环境下,货运汽车静止在山区高墩桥梁上时,其安全性主要受到侧向力、侧倾力矩以及横摆力矩的影响,因此货运汽车在距离桥头5、200 m时安全性相对较低。在桥梁上的相同位置,货运汽车的气动荷载随着风速的增加而增大。 展开更多

关键词 山区高墩桥梁 数值模拟 气动效应 侧风作用

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横风下高速列车头型的多目标优化设计

5

作者 季玲 李瑜 乔巍 《大连交通大学学报》 2025年第1期57-64,共8页

为提高横风下高速列车的气动特性和运行安全性,对列车头型进行多目标自动优化设计。以横风下列车的气动阻力、气动升力和气动横向力为优化目标,提取了6组优化设计变量。运用最优拉丁超立方采样法,并利用网格驱动变形技术快速得到计算样... 为提高横风下高速列车的气动特性和运行安全性,对列车头型进行多目标自动优化设计。以横风下列车的气动阻力、气动升力和气动横向力为优化目标,提取了6组优化设计变量。运用最优拉丁超立方采样法,并利用网格驱动变形技术快速得到计算样本。通过构造设计变量建立关于优化目标的径向基函数神经网络近似模型,采用遗传算法NSGA-Ⅱ进行多目标优化设计,获得Pareto前沿解集。与初始模型相比,优化后高速列车的气动阻力降低2.12%,气动升力降低7.29%,气动横向力降低3.61%。结果表明,多目标优化设计可显著改善高速列车在横风条件下的气动性能,同时提升其运行的安全性。 展开更多

关键词 横风效应 高速列车空气动力学 神经网络近似模型 多目标优化

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60°侧滑角下车地间距对列车气动特性的影响

6

作者 董天韵 王家斌 钟睦 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期1198-1209,共12页

采用改进型延迟分离涡模拟(IDDES)方法,探讨在60°侧滑角条件下,车地间距减小对简化列车流场与气动力特性的影响。通过网格无关性验证并与风洞试验结果对比,验证计算结果的合理性。研究结果表明:减小车地间距能使列车迎风侧气流在... 采用改进型延迟分离涡模拟(IDDES)方法,探讨在60°侧滑角条件下,车地间距减小对简化列车流场与气动力特性的影响。通过网格无关性验证并与风洞试验结果对比,验证计算结果的合理性。研究结果表明:减小车地间距能使列车迎风侧气流在表面分流位置增高,车底分离泡尺度减小,车顶分离涡对车体影响距离增加,背风侧分离涡V1强度增加;车地间距变化对车体不同位置表面压力影响存在差异;车地间距减小主要减小了尾部正阻力系数,而对头部负阻力系数影响较小,导致整体负阻力绝对值随车地间距减小而增加。在本文工况内,随车地间距减小,横向力最大增加7.6%;升力随车地间距减小而减小,减小幅度最大为31.4%。在横向力和升力的综合作用下,模型整体倾覆力矩在车地间距[h0,h1]范围内维持相对稳定,车地间距从h1减小到h2则导致倾覆力矩增大6.2%。 展开更多

关键词 车地间距效应 高速列车 气动特性 数值模拟 横风

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高速列车突出隧道过程中横风效应研究 被引量：2

7

作者 王磊 张传凯 +3 位作者 骆建军 谭忠盛 李宇杰 李飞龙 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1631-1643,共13页

为研究横风效应对突然驶出隧道过程中高速列车气动特性的影响,基于列车流场的三维、可压缩性的非定常特性,建立隧道-列车-横风三维数值模模型,研究横风效应对驶出隧道过程中高速列车流场分布和列车表面压力的影响,揭示列车气动荷载变化... 为研究横风效应对突然驶出隧道过程中高速列车气动特性的影响,基于列车流场的三维、可压缩性的非定常特性,建立隧道-列车-横风三维数值模模型,研究横风效应对驶出隧道过程中高速列车流场分布和列车表面压力的影响,揭示列车气动荷载变化机理。通过与动模型试验结果进行对比,验证数值模拟的合理性。研究结果表明:横风下列车驶出隧道过程中流场分布具有显著空间效应,受列车与隧道相互作用影响,隧道出口附近流场具有明显非定常特性;相较于无风情形,横风下列车底部压力变化幅值增大60%,列车迎风面、顶部压力变化幅值分别增大38.1%和28.6%,背风面压力变化幅值差异为4.8%,背风面压力分布受横风影响最小;横风效应导致列车气动特性发生显著变化,气动荷载变化幅值远比无风情形的大,无风时尾车横向力、升力变化幅值最大,横风作用下头车横向力变化幅值最大,倾覆风险最大。 展开更多

关键词 高速列车 隧道 横风效应 数值模拟 驶出

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垂直起降无人机气动布局设计研究进展 被引量：2

8

作者 王晓璐 刘威威 +1 位作者 周冲 李光浩 《郑州航空工业管理学院学报》 2024年第2期25-32,共8页

垂直起降无人机是当前航空领域的研究热点。文章介绍了倾转旋翼、倾转涵道和双系统式三类垂直起降无人机的工作原理和典型机型,分析和讨论了其气动布局特征及其设计研究进展,提出了垂直起降无人机气动布局设计和优化、飞行控制、侧风效... 垂直起降无人机是当前航空领域的研究热点。文章介绍了倾转旋翼、倾转涵道和双系统式三类垂直起降无人机的工作原理和典型机型,分析和讨论了其气动布局特征及其设计研究进展,提出了垂直起降无人机气动布局设计和优化、飞行控制、侧风效应和结构轻量化设计方面的研究建议。 展开更多

关键词 垂直起降无人机 电动垂直起降 气动布局设计 侧风效应 飞行稳定性

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隧道类型对驶出隧道高速列车横风效应影响研究

9

作者 王磊 张传凯 +2 位作者 谭忠盛 骆建军 李飞龙 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期24-34,共11页

基于横风下高速列车流场的非定常特性,建立横风-隧道-列车数值模型进行计算,研究隧道类型对横风下高速列车驶出过程中气动压力、流场特性和列车气动荷载的影响.结果表明:隧道出口处气动压力受隧道类型影响最为显著,单线隧道列车迎、背... 基于横风下高速列车流场的非定常特性,建立横风-隧道-列车数值模型进行计算,研究隧道类型对横风下高速列车驶出过程中气动压力、流场特性和列车气动荷载的影响.结果表明:隧道出口处气动压力受隧道类型影响最为显著,单线隧道列车迎、背风侧气动压力变化幅值比双线隧道气动压力变化幅值分别大15.7%和22.6%;在列车类型、车速和横风条件相同情况下,阻塞比是导致单线隧道气动压力较大的根本原因;列车背风侧分离涡形成位置到头车鼻尖距离相同,但双线隧道列车背风侧流场偏移程度更大;头车与中车周围流场分布规律基本相同,受隧道类型影响较小,而尾车流场分布特性受隧道类型影响较大.尾车气动荷载对隧道类型更加敏感,双线隧道尾车横向力系数、升力系数变化幅值分别比单线隧道大27.3%和7.1%.当高速列车在横风环境中驶出隧道时,建议考虑隧道类型对列车气动性能的影响. 展开更多

关键词 隧道类型 驶出隧道 高速列车 横风效应 数值模拟

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运输机超低空重装空投抗侧风三维非线性控制律设计 被引量：5

10

作者 辛琪 史忠科 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1941-1956,共16页

针对大型运输机侧风环境下超低空空投重型货物的瞬间受到三维突变和不确定干扰问题,提出一种基于四级复合控制的运输机三维控制律设计方法。在考虑侧风和地效不确定因素的基础上,建立了空投过程的不确定突变模型;为了保证飞行安全,采用... 针对大型运输机侧风环境下超低空空投重型货物的瞬间受到三维突变和不确定干扰问题,提出一种基于四级复合控制的运输机三维控制律设计方法。在考虑侧风和地效不确定因素的基础上,建立了空投过程的不确定突变模型;为了保证飞行安全,采用四级复合方法设计了三维控制律:先逐层设计位置回路的虚拟指令,使位置、航迹和姿态的偏差向内逐层传递,再设计舵面和油门控制量消除位置和空速回路的偏差。在弱不确定性条件下,证明了控制系统的闭环稳定性。仿真结果表明,所提控制律可保证运输机侧风环境下超低空重装空投的安全性。 展开更多

关键词 运输机 空投 不确定性 突变 三维控制律 侧风 地效

原文传递

挡风墙后动车组与普速列车交会气动特性 被引量：2

11

作者 潘新先 姚松 曾林森 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1025-1030,共6页

采用三维、可压缩、非定常N-S方程的数值计算方法,对8辆编组的动车组和5辆编组的普速列车在3.5 m挡风墙和20 m/s横风环境下,以250/160(km/h)速度交会时列车表面瞬变压力和车体所受气动力及力矩进行分析,并采用间接验证方法,将风洞实验... 采用三维、可压缩、非定常N-S方程的数值计算方法,对8辆编组的动车组和5辆编组的普速列车在3.5 m挡风墙和20 m/s横风环境下,以250/160(km/h)速度交会时列车表面瞬变压力和车体所受气动力及力矩进行分析,并采用间接验证方法,将风洞实验、实车试验得到的结果分别与数值模拟进行对比。研究结果表明:间接验证方法所得的实验和数值模拟的气动效应变化规律基本一致,最大误差在12%以内,验证了本文数值方法及结果的可靠性。两车横风下交会的整个过程中,同一时刻位于车头不同位置的测点间压力差别较大,位于列车中部同侧的测点间压力差别较小;列车头车所受横向力及倾覆力矩幅值比中间车和尾车大,且处于二线列车所受横向力及倾覆力矩幅值大于一线列车。列车横风下交会时,特别是在列车交会的尾波部分,车体所受气动效应比单车运行时更为显著,对列车大风下运行带来更大的安全隐患。 展开更多

关键词 动车组 普速列车 横风 交会 气动效应

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侧风影响下的飞机尾流危险区域估算方法 被引量：1

12

作者 魏志强 朱续辉 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期3512-3519,共8页

为更好地评估侧风影响下尾流的演化与危险,对经典的D2P(Wake Two-Stage Decay Model)模型进行改进,并构建侧风影响下尾流危险区域评估方法。首先,基于数值模拟试验数据和激光雷达探测数据,创建侧风对尾涡强度衰减和涡核运动的影响模型... 为更好地评估侧风影响下尾流的演化与危险,对经典的D2P(Wake Two-Stage Decay Model)模型进行改进,并构建侧风影响下尾流危险区域评估方法。首先,基于数值模拟试验数据和激光雷达探测数据,创建侧风对尾涡强度衰减和涡核运动的影响模型。其次,建立后机遭遇尾涡后的诱导滚转力矩系数模型和尾涡危险区域估算模型。最后,对不同侧风条件下的尾涡危险区域长度及尾涡侵入侧向相邻跑道的所需时间进行计算分析。结果显示:尾涡危险区域长度在静风时最大;随侧风强度增强,上风涡和下风涡侵入相邻跑道的持续时间都不断减少,但在超过6 m/s后,下风涡侧又开始增加。改进后的模型能更好地考虑侧风对尾涡危险区域的影响,有利于估算侧风影响下的单跑道或近距平行跑道着陆时所需的尾流间隔。 展开更多

关键词 安全工程 尾流间隔 尾流消散 涡核运动 尾流危险区域 侧风影响

原文传递

横风下高速列车突入隧道时气动荷载冲击效应 被引量：11

13

作者 邓锷 杨伟超 张平平 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期130-138,共9页

对高速列车由横风环境驶入隧道过程中流场的非定常、可压缩以及湍流等特性,建立了隧道-列车-空气三维CFD数值模型,分析了列车驶入隧道时各节车厢的气动荷载瞬态变化特征及对应的车厢运行姿态变化,并从流场角度揭示了其变化机理,最后探... 对高速列车由横风环境驶入隧道过程中流场的非定常、可压缩以及湍流等特性,建立了隧道-列车-空气三维CFD数值模型,分析了列车驶入隧道时各节车厢的气动荷载瞬态变化特征及对应的车厢运行姿态变化,并从流场角度揭示了其变化机理,最后探讨了气动荷载对车厢的冲击效应.主要结论如下:(1)当列车由横风环境驶入隧道时,各节车厢的5项气动荷载均表现出显著的突变特征,相应地各节车厢均会呈现瞬间偏转以及瞬间"点头"等行为;(2)车厢两侧压差在纵向上的巨大差异是导致车厢横向力和倾覆力矩的突然卸载以及偏航力矩骤增的根本原因;(3)横风是导致气动荷载对车厢冲击强度显著升高的主要因素;(4)头车的安全系数是控制整列车运行安全性的关键. 展开更多

关键词 隧道 横风 高速列车 气动荷载 冲击效应

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横风下高速列车驶入隧道时瞬态气动性能研究 被引量：16

14

作者 邓锷 杨伟超 +1 位作者 尹荣申 张平平 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期69-78,共10页

针对列车高速驶入隧道时流场的三维、非定常及可压缩湍流等特性,建立了精细化的隧道-列车-空气三维CFD数值模型,对比分析洞口有无横风条件下列车驶入隧道过程中车体周边的瞬态流场结构、压力分布,并研究横风条件下车体的5项气动荷载(气... 针对列车高速驶入隧道时流场的三维、非定常及可压缩湍流等特性,建立了精细化的隧道-列车-空气三维CFD数值模型,对比分析洞口有无横风条件下列车驶入隧道过程中车体周边的瞬态流场结构、压力分布,并研究横风条件下车体的5项气动荷载(气动横向力、气动升力、倾覆力矩、偏航力矩和点头力矩)指标的瞬变特性以及风速和车速变化对其最大瞬变幅值的影响情况.研究结果表明:当列车在横风环境下驶入隧道,洞外部分车体两侧流场结构和压力分布差异显著,而洞内部分差异较小,从而引发列车进洞前后车体压差突变;列车在进洞过程中,车体的各项气动荷载均存在瞬变效应,且尾车同时呈现出倾覆、“上跳”、“蛇形”摆动以及“点头”等行为;风速变化对尾车偏航力矩变化幅值影响较显著,而车速变化对头车偏航力矩变化幅值影响较显著. 展开更多

关键词 隧道 横风 高速列车 气动荷载 瞬变效应

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流体动力学模型中流密度方程的二维OAD离散方法

15

作者 吴金 刘其贵 +3 位作者 樊路加 夏君 杨廉峰 魏同立 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1999年第6期26-31,共6页

本文系统分析了用于流密度方程有限差分离散的ＳＧ和ＯＡＤ方法，完善了适合于二维非均匀网格系统的流线ＳＧ方法．在此基础上，提出了适合流体动力学模型中流密度方程离散的二维ＯＡＤ方法．简单的数值实验表明，ＯＡＤ 离散方法不仅... 本文系统分析了用于流密度方程有限差分离散的ＳＧ和ＯＡＤ方法，完善了适合于二维非均匀网格系统的流线ＳＧ方法．在此基础上，提出了适合流体动力学模型中流密度方程离散的二维ＯＡＤ方法．简单的数值实验表明，ＯＡＤ 离散方法不仅能够解决数值计算中存在的侧风扩散效应。 展开更多

关键词 半导体器件 OCAD离散法 流密度 流体动力学模型

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流线方向控制数值振荡的理论与最优方法

16

作者 何野 沈亚菲 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第2期80-82,共3页

本文提出了流线方向控制数值振荡的最优方法,与传统的Scharfetter-Gummel方法和SUPG方法相比,本方法在消除数值振荡和侧风效应方面具备更好的特性。

关键词 数值振荡 侧风效应 控制 流线方向

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横风下高速列车在隧道洞口交会非定常气动效应 被引量：2

17

作者 王磊 谭忠盛 +3 位作者 张传凯 骆建军 李宇杰 孙光华 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期110-119,共10页

针对横风下高速列车在洞口交会时的非定常气动问题,考虑流场的三维、可压缩、湍流特性,建立隧道-列车三维空气动力学模型,利用滑移网格技术模拟列车交会过程,采用SSTκ-ω湍流模型对列车交会全过程进行求解,研究横风对隧道内瞬变压力、... 针对横风下高速列车在洞口交会时的非定常气动问题,考虑流场的三维、可压缩、湍流特性,建立隧道-列车三维空气动力学模型,利用滑移网格技术模拟列车交会过程,采用SSTκ-ω湍流模型对列车交会全过程进行求解,研究横风对隧道内瞬变压力、列车风及流场分布特性的影响规律.研究结果表明:横风下列车交会时,洞口处气动压力系数变化幅值显著增大,交会完成时,列车之间压力系数峰-峰值较无横风情形增大30.6%;列车交会开始和完成时气动压力均发生突变,隧道中部附近气动压力峰值最大;横风下列车交会气动压力大小与空间位置有关,交会时列车间气动压力变化幅值分别是列车迎、背风侧压力变化幅值的2.2和1.5倍;横风对洞口附近列车风影响显著,横风时迎风侧列车风峰值最大,无横风时背风侧列车风峰值最大,且前者是后者的2.04倍;隧道内气动效应受横风影响范围有限,当横风为30 m/s、车速为350 km/h时,隧道内气动效应受影响范围为120 m;横风下交会开始与完成时,流场分布急剧变化,导致气动压力与列车风发生突变. 展开更多

关键词 隧道工程 横风 洞口 列车交会 气动效应

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高速列车抗风的抽吸减载方法

18

作者 郗艳红 毛军 +1 位作者 高亮 杨国伟 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期36-46,68,共12页

为了提高列车在大风中运行的安全性,利用抽吸气法控制列车绕流边界层分离,以减小横风气动力。以中国CRH型高速列车为原型,在车体内设计了腔室,并通过条缝与列车表面相连,使列车表面的绕流经列车表面条缝流入腔室内,形成抽吸效应。研究... 为了提高列车在大风中运行的安全性,利用抽吸气法控制列车绕流边界层分离,以减小横风气动力。以中国CRH型高速列车为原型,在车体内设计了腔室,并通过条缝与列车表面相连,使列车表面的绕流经列车表面条缝流入腔室内,形成抽吸效应。研究结果表明:抽吸气腔室和条缝的设置能够在列车高速行驶时产生低于车体外部绕流的压力,有效地控制边界层的分离和减小列车的横风气动力。条缝倾角对气动减载效果有明显影响,当条缝倾角为30°时,总阻力的减载幅度可达7.21%;头车、中间车与尾车的横向力分别减载4.85%、2.71%与90.48%;头车、中间车与尾车的升力分别减载8.21%、12.56%与7.69%;头车、中间车与尾车的倾覆力矩减载幅度分别为5.29%、8.84%与57.56%。条缝倾角对不同车段气动减载率的影响不同,尾车受条缝倾角影响的程度最大。 展开更多

关键词 高速列车 风阻 减载方法 抽吸效应 气动特性 横风

原文传递

侧风对轿车气动特性影响的稳态和动态数值模拟对比研究 被引量：14

19

作者 王夫亮 胡兴军 +1 位作者 杨博 傅立敏 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期477-481,共5页

分别采用稳态方法和基于动网格技术的动态方法对侧风作用下的汽车外流场进行了3种情况的数值模拟,将3种模拟结果进行对比,同时将部分模拟结果与试验值进行了对比。结果表明合理选用数值模拟方案可获得较满意的计算结果;地面边界层对计... 分别采用稳态方法和基于动网格技术的动态方法对侧风作用下的汽车外流场进行了3种情况的数值模拟,将3种模拟结果进行对比,同时将部分模拟结果与试验值进行了对比。结果表明合理选用数值模拟方案可获得较满意的计算结果;地面边界层对计算结果影响较大;稳态方法和动态方法的流场分布、阻力系数和升力系数以及较弱侧风条件下的侧向力系数有较好的一致性,强侧风条件下的侧向力系数则差别较大。 展开更多

关键词 汽车空气动力学 侧风 稳态数值模拟 动态数值模拟 地面边界层效应

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动车组横风环境下的交会气动效应 被引量：8

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作者 刘峰 姚松 +1 位作者 张洁 张娜 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期307-313,共7页

采用三维、可压缩、非定常N-S方程的数值计算方法,对8辆编组的动车组在20 m/s横风下以250 km/h速度交会时列车表面瞬变压力和车体所受气动力及力矩进行分析,并采用间接验证方法,将风洞实验、动模型实验得到的结果分别与数值模拟结果进... 采用三维、可压缩、非定常N-S方程的数值计算方法,对8辆编组的动车组在20 m/s横风下以250 km/h速度交会时列车表面瞬变压力和车体所受气动力及力矩进行分析,并采用间接验证方法,将风洞实验、动模型实验得到的结果分别与数值模拟结果进行对比。研究结果表明:间接验证方法下所得气动效应实验结果和数值模拟结果变化规律一致,压力幅值相对误差在5%以内;动车组横风下交会时,车体头、尾处测点压力差别较大,中部位于同侧测点压力差异较小,同一高度、不同纵向测点的压力变化波形及幅值基本一致,车体顶部测点压力始终为负;对于车体所受横向气动力及倾覆力矩,头车比中间车和尾车的大,背风车比迎风车的大;随着横风风速的增加,列车所受横向气动力及倾覆力矩峰值也迅速增加,严重威胁着动车组的安全运行。 展开更多

关键词 动车组 横风 交会 风洞实验 动模型实验 气动效应

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