基于Fluent仿真的铁路货车驼峰溜放风阻力系数研究

来源：交通运输系统工程与信息杂志2018年第3期北京时间：

作者：杨静，张红亮，周家杰，段乐毅

单位：1. 北京建筑大学 土木与交通工程学院，北京 100044；2. 北京交通大学 交通运输学院，北京 100044

摘要：针对铁路货车车体尺寸变化及装载状态对驼峰溜放风阻力系数的影响进行研究. 首先，基于空气动力学，建立了27t轴重通用C80、P80及23t轴重C70、P70等车型的Fluent仿真模型，并以满载C65货车标定模型参数.然后，计算风速和车速的合速度与车辆纵轴方向夹角α在0~80°区间内不同车型、不同装载状态货车溜放时的风阻力系数.仿真结果显示，不同车型、不同装载状态货车的风阻力系数在夹角α一致的情形下较标定车型具有较大差异：P80、 P70在α为20°时较标定车型P50风阻力系数分别增加28.5%、28.0%，满载C80、满载C70在α为25°时较标定车型满载C65分别增加30.5%、29.0%，空载C80、空载C70分别较对应车型满载状态增加47.1%、59.8%.最后，基于曲线拟合，回归出风阻力系数计算模型.本文研究解决了驼峰设计及调速控制中长期存在的铁路货车风阻力系数标定不全及轻载车辆风阻力值偏小的问题，具有重要的理论及实际意义.

关键词：铁路运输,风阻力系数,空气动力学,铁路货车,Fluent仿真,驼峰溜放

基金资助：国家自然科学基金/Nation Natural Science Foundation of China(51308029)；中央高校基本科研业务费/ Fundamental Research Funds for the Central Universities(2017JBM036)；北京市教育委员会科技计划一般项目/ Science and Technology Program of Beijing Education Committee (SQKM201810016006).