不同路堤下携沙横风对高速列车气动特性的影响

来源：机床与液压杂志2022年第18期北京时间：

作者：谢繁荣，金阿芳，李虎，热依汗古丽·木沙

单位：新疆大学机械工程学院；新疆大学机械工程学院；新疆大学机械工程学院；新疆大学机械工程学院

摘要：为研究携沙强横风在不同路堤下对高速列车气动特性的影响，建立简化的高速列车模型，采用三维、定常、不可压雷诺时均Navier-Stokes方程和标准κ-ε两方程湍流模型，数值模拟高速列车在单线路堤、双线路堤、半堑路堤的气动性能，分析列车在不同路堤倾角的流场结构，计算列车的侧力系数、升力系数、倾覆力矩与路堤倾角之间的关系。结果表明：不同类型的路堤下，在列车背风侧近地面处，都生成一个形状不规则的漩涡，漩涡的大小与路堤倾角正相关，且负压的最大值是漩涡的中心；在列车的头车处，不同路堤下的侧力系数相差很小，尤其是半堑路堤，携沙风环境下和净风环境下侧力系数基本一致，说明有沙风对半堑路堤下高速列车侧力系数的影响很小；在各个倾角下，双线路堤的倾覆力矩系数最高，半堑路堤的倾覆力矩最小。

关键词：携沙横风;高速列车;路堤;气动特性

基金资助：国家自然科学基金地区科学基金项目（51968069）