不同类型横风下高速列车气动性能研究

来源：机械工程学报杂志2018年第4期北京时间：

作者：王政, 李田, 张继业

单位：西南交通大学牵引动力国家重点实验室 成都 610031

摘要：为研究不同类型风载荷下列车空气动力学性能，数值模拟了列车在均匀风和指数风两种不同类型横风作用下的气动特性。建立列车空气动力学模型，通过网格独立性检验选取合适的仿真计算网格。研究均匀风和指数风对列车迎风侧来流速度、列车气动力、车体表面压力和列车周围流场特性的影响。相比指数风载荷，均匀风条件下列车迎风侧来流速度较大，列车受到的侧力和倾覆力矩要大18%左右。通过对比列车在平地、复线路堤两种轨道基础形式上运行时空气动力学性能差异，发现列车在复线路堤背风侧运行时气动性能较差。研究结果表明：均匀风和指数风载荷作用下的列车气动性能差异较大；在横风作用下头车受到的侧力与倾覆力矩最大，且安全性最差；列车在路堤背风侧轨道运行时受到的气动载荷大于平地运行时的列车气动载荷。

关键词：均匀风,列车空气动力学,流场分析,指数风；

基金资助：国家自然科学基金（51605397，51705267）和牵引动力国家重点实验室自主课题（2016TPL_T02）资助项目