文档名：高速列车流线型转向架与底部导流板的气动减阻效果研究
摘要：为适应高速列车进一步提速的更低气动阻力实际需求,针对CR400AF型高速列车动车转向架和带头型简化车体,应用底部流动导向控制思想,采用附加轻质易造型材料包覆原有部件的理念,开展转向架各部件流线型化和车体底部导流板综合减阻效果的验证试验与数值仿真研究.验证试验选择有无导流板的流线型转向架带简化车体模型,在3种试验速度工况下阻力试验值与仿真值误差均少于10%,验证了数值仿真的可靠性,带导流板试验模型较不带导流板试验模型均有减阻.数值仿真研究运用Realizablek-ε湍流模型,采用切割体笛卡尔网格划分技术,并在边界层内采用棱柱层网格,控制第1层网格的厚度,确保y+值能满足壁面函数要求.经稳态明线运行的仿真模拟网格无关性检验后,探究了流线型动车转向架与导流板组合运用的气动减阻特性及效果.对比了流线型动车转向架与安装导流板前后动车转向架、简化车体以及转向架舱上的阻力变化情况和压力分布变化情况,分析了转向架区域的流场结构变化.数值仿真结果表明:流线型设计的动车转向架相较于原始动车转向架有一定的减阻效果,在400km/h的运行速度下减阻率达到1.08%.流线型设计动车转向架与导流板组合运用后,转向架区域的流场结构显著改善,总体气动减阻效果明显,总气动阻力减少了5.87%.
Abstract：Inordertofurtherreducetheaerodynamicdragonthebottomofhigher-speedtrain,theideaofbottomflowcontrolwasappliedonthebogieofCR400AFtypehigh-speedtrain.Bycoveringtheoriginalcomponentswithadditionallightweightandeasy-to-shapematerials,thestreamlineddesignofbogiewasachieved.Validationtestsandnumericalsimulationonthestreamliningofthebogiecomponentsandthecomprehensivedragreductionofthedeflectorwerecarriedout.Thetestmodelwithastreamlinedbogiewithorwithoutdeflectorwasselected.Theerrorbetweentestandsimulateddragvaluesatallthreetestspeedswaslessthan10%,verifyingthereliabilityofthenumericalsimulation.Thetestmodelwithdeflectorhasreducedthedragcomparedtothetestmodelwithoutdeflector.Insimulation,realizablek-εturbulencemodelisadopted.Cartesianmeshisusedtomeshcomputationaldomainwithsimplifiedtrainheadandbogie.Prismaticlayermeshisusedtocapturetheboundarylayerviscouseffect.Thethicknessofthefirstlayermeshiscontrolledtoensurethatthey+valuecouldmeetthewallfunctionrequirements.Afterthemeshindependencetestofthesteady-stateopen-airoperationsimulation,theaerodynamicdragreductioncharacteristicsofthestreamlinedbogieincombinationwithdeflectorareinvestigated.Theaerodynamicdrag,pressuredistributionandflowfieldstructureoftheoriginalbogie/simplifiedbody,streamlinedbogie/simplifiedbody,streamlinedbogie/simplifiedbody/deflectorarecomparedandanalyzed.Thenumericalsimulationresultsshowthatthestreamlinedbogiehasagooddragreductioneffectcomparedwiththeoriginalbogie,withadragreductionrateof1.08%at400km/h.Afterthecombinedapplicationofthestreamlinedbogieanddeflector,theflowfieldstructureofthebogieareahasbeensignificantlyimproved,thetotalaerodynamicdragisreducedby5.87%.
作者：柳宁 李岩松 龙金兰 姜琛 何龙凤 高广军 苗秀娟 Author：LIUNing LIYansong LONGJinlan JIANGChen HELongfeng GAOGuangjun MIAOXiujuan
作者单位：中车青岛四方机车车辆股份有限公司,山东青岛266111中南大学交通运输工程学院,轨道交通安全教育部重点实验室,湖南长沙410075长沙理工大学汽车与机械工程学院,湖南长沙410076
刊名：铁道科学与工程学报
Journal：JournalofRailwayScienceandEngineering
年，卷(期)：2024, 21(1)
分类号：U270
关键词：高速列车 减阻 导流板 转向架 流线型设计
Keywords：highspeedtrain dragreduction deflector bogie streamlineddesign
机标分类号：U260.331U461.1V211.3
在线出版日期：2024年2月26日
基金项目：国家重点研发计划高速列车流线型转向架与底部导流板的气动减阻效果研究[
期刊论文] 铁道科学与工程学报--2024, 21(1)柳宁 李岩松 龙金兰 姜琛 何龙凤 高广军 苗秀娟为适应高速列车进一步提速的更低气动阻力实际需求,针对CR400AF型高速列车动车转向架和带头型简化车体,应用底部流动导向控制思想,采用附加轻质易造型材料包覆原有部件的理念,开展转向架各部件流线型化和车体底部导流板...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
本文读者也读过
相似文献
相关博文
高速列车流线型转向架与底部导流板的气动减阻效果研究 Aerodynamic drag reduction of streamlined bogie and bottom deflector of high-speed train
高速列车流线型转向架与底部导流板的气动减阻效果研究.pdf
- 文件大小:
- 1.38 MB
- 下载次数:
- 60
-
高速下载
|
|
