强风沙环境下高速列车气动特性及冲蚀性研究

李虎; 金阿芳; 刘芳; 李文涛

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强风沙环境下高速列车气动特性及冲蚀性研究

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为研究高速列车在风沙环境中运行时的空气动力学性能及冲蚀特性,基于Navier-Stokes方程和标准κ-ε方程控制模型,运用FLUENT软件中离散相模型(DPM)对沙粒进行离散化处理,对气流进行连续化处理。数值模拟了高速列车运行速度为250km/h,风速为20m/s时,高速列车在风沙环境下的表面压力、气动阻力、黏性力及冲蚀特性,采用欧拉-拉格朗日方法进行求解计算。研究结果表明:列车在高速运行时最大正压主要在分布在车头鼻翼处,受风沙影响时列车的表面压力有所增大;列车运行的速度越大或沙粒颗粒直径越大,车头冲蚀越严重;在风沙环境下行驶时,头车阻力系数增加了32%,车尾增加了25%,升力和黏性力有不同程度的减少。

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来源
《机械设计与制造》 |2022年第4期|187-191|共6页
作者
李虎; 金阿芳; 刘芳; 李文涛;
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作者单位

新疆大学机械工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类机械制造工艺;车辆理论及试验;
关键词
高速列车; 空气动力学; 流固耦合; 沙粒; 冲蚀特性; 数值模拟;

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