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文檔簡介
1、高速列車在高速運行的工況下,空氣與列車間的相互作用也變的更加明顯。高速列車的空氣動力學成為了研究的重點內(nèi)容。列車所受到的空氣阻力與其外形有著密切的聯(lián)系。所以,通過改變高速列車的外形來達到減阻的目的成為了研究重點。本文以高速列車為研究對象,應(yīng)用仿生學理論設(shè)計,通過數(shù)值模擬的方法,將非光滑表面單元體加入到高速列車車體表面。對非光滑表面的列車進行減阻性能研究。本文的主要工作如下:
(1)以我國某型號動車組CRH型為研究對象,選取了一
2、種自然界中普遍存在的凹坑型非光滑表面單元體。將生物界的非光滑表面合理簡化,做成凹坑形非光滑表面單元體?;谌S定常不可壓縮Navier-Stokes方程和κ-ε兩方程模型,利用三維建模軟件Rhinoceros建立多種非光滑列車模型,然后通過CFD軟件STAR-CCM+進行仿真計算。
(2)把不同尺寸的非光滑單元體分別布置在列車車體的相關(guān)位置。通過對非光滑模型的空氣動力學計算,并且比較光滑模型和非光滑模型的阻力,最后找到最適合布
3、置非光滑表面單元體的位置。
(3)本文對比了光滑列車和非光滑列車的壓差阻力、黏性阻力、表面流速、湍流強度。對非光滑表面氣動減阻的機理做了進一步的闡述,為研究非光滑表面對于減小氣動阻力提供理論依據(jù)。
本文通過對非光滑表面列車模型進行計算可以得出:
(1)無論列車的模型如何做出修改,非光滑單元體布置在流線型周圍的地方并不是最理想的位置。
(2)將凹坑型非光滑表面單元體布置在列車轉(zhuǎn)向架區(qū)域端墻處具有良好
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