底部导流装置对高速列车气动阻力的影响
文献类型:学位论文
作者 | 卢攀攀![]() |
答辩日期 | 2021-05-23 |
文献子类 | 硕士 |
授予单位 | 中国科学院大学 |
授予地点 | 北京 |
导师 | 银波 |
关键词 | 高速列车,流动控制,导流装置,减阻 |
学位专业 | 工程力学 |
其他题名 | The Influence of Diversion Structures Installed on the Bottom Surface of High-Speed Trains on the Aerodynamic Drag |
英文摘要 | 高速列车相对于其它运输方式,在节省能源消耗和降低碳排量方面具有较大优势,然而随着列车运行速度的增加,气动阻力在总阻力中的占比也在不断增大,不仅制约了高速列车节能环保的能力,而且限制了高速列车的进一步提速。传统的减阻方法在降低列车阻力方面所发挥的作用有限,因此寻求新型的减阻方法是迫切需要解决的问题。本文以CRH380A型号列车为研究对象,基于流动控制理论,提出一种侧向导流装置,并研究了导流装置的形状、拉伸高度以及安装方式对列车气动阻力的影响。 首先,根据风洞试验的设置条件,构建了相应的计算模型,在特定的网格拓扑和计算方法的条件下,对比了数值计算和风洞试验的结果,发现整车阻力系数的误差小于4%,满足工程计算的精度要求,验证了网格拓扑和数值计算方法的有效性。 其次,本文构建了含参数的函数,以控制导流装置的形状。将拉伸高度为15cm的导流装置安装在头车排障器底面,研究导流装置形状对列车气动阻力的影响,结果表明形状参数0.9对应的导流装置具有最大的整车减阻率。在相同条件下,进一步研究了形状参数0.9和5.5对应的导流装置的拉伸高度对列车气动阻力的影响,发现整车气动阻力均随着拉伸高度的增加而降低。将形状参数0.9对应的拉伸高度为15cm的导流装置安装在列车底面的不同位置,研究了导流装置的安装方式对列车气动阻力的影响,结果表明仅在头车排障器底部安装导流装置可以取得最好的减阻率。 最后,以在头尾车排障器底部对称安装导流装置的情况为例,分析了底部导流装置的减阻机理,发现在头车排障器底部安装的导流装置将前方的部分气流导向了两侧并在其后形成了一系列尾涡,避免了高速气流对转向架区域的冲击,加速了气流能量的耗散,从而有效降低了转向架区域的压差阻力。 |
语种 | 中文 |
源URL | [http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/86725] ![]() |
专题 | 力学研究所_流固耦合系统力学重点实验室(2012-) |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 卢攀攀. 底部导流装置对高速列车气动阻力的影响[D]. 北京. 中国科学院大学. 2021. |
入库方式: OAI收割
来源:力学研究所
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