挟沙强横风环境下高速列车的冲蚀性能

金阿芳; 谢繁荣; 热依汗古丽·木沙

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挟沙强横风环境下高速列车的冲蚀性能

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在中国的西北地区,高速列车需要在挟沙强横风环境下行驶,风沙的冲蚀会对列车的行车安全造成隐患。为了研究风沙环境下高速列车的冲蚀效应,基于空气动力学理论,使用Navier-Stokes方程、标准k-ε湍流模型(k为湍动能,ε为耗散率)对气流进行连续化假设,应用离散相模型(discrete phase model,DPM)对沙粒粒子进行离散化处理。数值模拟了不同风速、不同沙粒粒子直径、不同浓度下的高速列车冲蚀效应,采用欧拉-拉格朗日方法进行求解计算。结果表明:速度越大,反射后的粒子距离列车表面越远,偏航角越大,列车附近的粒子运动越无规则;当速度不变时,列车车头处的冲蚀率随着粒子直径的增大而增大;当粒子直径不变时,冲蚀率随着粒子浓度的增大而增大,随着速度的增大呈现先减小后增大的趋势,且最大冲蚀率是最小冲蚀率的2.8倍。

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来源
《科学技术与工程》 |2022年第12期|5020-5026|共7页
作者
金阿芳; 谢繁荣; 热依汗古丽·木沙;
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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
中图分类车辆理论及试验;
关键词
流固耦合; 空气动力学; 沙粒; 高速列车; 冲蚀率;

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