高速列车车身风阻制动板气动外形设计

王乐卿; 高广军; 吴雨薇; 王家斌; 韩帅; 张洁

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高速列车车身风阻制动板气动外形设计

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针对高速列车车身风阻制动板的气动外形设计问题,设计3种几何外形(矩形、贝壳形和翅形)、2种装设角度(75°和90°)共6种组合方式的风阻制动板设计方案。采用基于SST k-ω湍流模型的RANS方法研究高速列车车身风阻制动板对整车气动增阻性能的影响。为简化风阻制动气动仿真计算,建立基于6种组合方式的风阻制动板-车顶模型,通过对比分析模型数值仿真结果,明确风阻制动板气动增阻机理、风阻制动板气动外形与布局角度对车顶模型的气动增阻效应的影响,初步确定风阻制动板装车设计方案,并对风阻制动板方案进行计算验证,通过比对装板前后列车风阻制动力气动特性和列车-风阻制动板周围流场结构,明确风阻制动板对列车整车增阻特性的影响,最终确定较优的风阻制动板设计方案的实际增阻效应。研究结果表明:当风阻制动板位于车顶、与水平面成75°夹角时,气动增阻性能总体较好;贝壳形风阻制动板增阻最为显著,风阻制动效果比矩形和翅形的好;将10个贝壳形制动板以75°倾角均匀安装于高速列车车顶时,两车编组高速列车气动增阻185%。

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来源
《中南大学学报（自然科学版）》 |2022年第5期|1655-1667|共13页
作者
王乐卿; 高广军; 吴雨薇; 王家斌; 韩帅; 张洁;
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作者单位

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;

中南大学轨道交通安全关键技术国际合作联合实验室;

中南大学轨道交通列车安全保障技术国家地方联合工程研究中心;

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正文语种 chi
中图分类制动装置;
关键词
高速列车; 风阻制动板; 气动增阻; 外形设计;

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