高速列车横侧风下的气动力特性研究

在侧风作用下,高速列车的空气动力学性能发生显著改变。基于3维非定常不可压缩流动的Navier-Stokes方程,采用LES湍流模型和有限体积法,对CRH2动车组以250、300和350 km/h的速度在28.4 m/s侧风环境中运行的流场结构和气动力进行了动网格的动态数值模拟计算。结果表明:侧风下运行时,列车的背风面存在着复杂的多旋涡涡系,旋涡由列车底部和顶部交替卷起,不同车速时的流场结构均相似;背风面旋涡的破裂造成列车尾车侧力的强烈振荡,对列车的运行安全有很大影响。

侧风下桥上高速列车的气动力特性研究

文章基于三维非定常不可压缩Navier-Stokes方程、LES湍流模型,采用有限体积法对速度为250 km/h的CRH-2动车组在侧风速度为30 m/s、28 m/s、25 m/s时在桥上运行时的流场结构和气动力进行了数值模拟。结果表明:侧风条件下列车在桥上运行时列车背风侧流场结构非常复杂。列车背风侧的流场由列车顶部和底部卷起形成的多个旋涡涡系组成,桥梁结构也会引起多个旋涡涡系;不同侧风速度时流场结构均相似。旋涡的破裂和旋涡之间的相互交叉融合造成了列车侧力剧烈振荡,特别是尾车侧力的剧烈振荡,对列车在桥面上的安全产生很大影响。