高速列车制动盘泵风效应分析

为研究列车运行过程中制动盘泵风特性，建立了列车、轨道、制动盘及其附近空气流场的有限元模型，采用动网格流固耦合仿真方法，计算了制动盘泵风功耗，分析了制动盘泵风对牵引功率的影响。以运行速度为300 km＆#183;h-1的4动4拖8辆编组列车为例，进行了制动盘泵风效应的仿真与对比分析。分析结果表明：制动盘泵风功耗与列车运行速度成正比，每辆车泵风功耗为54～70 kW，泵风阻力矩与制动盘安装位置无关，主要受制动盘转动速度影响；随列车运行速度的提高，制动盘泵风功耗占比略有下降，当列车运行速度由200 km＆#183;h-1提高为400 km＆#183;h-1时，制动盘泵风功耗占比由12％降低为8％；封堵制动盘进风口可以降低泵风功耗的影响，当列车运行速度为300 km＆#183;h-1时，封堵制动盘进风口后，列车制动盘泵风功耗由原来的489 kW降低为68 kW，泵风功耗占基本阻力功耗的比例由原来的9．0％降低为1．3％，改善效果显著。可见，从泵风功耗角度探索优化高速列车制动盘散热筋结构具有较大的现实意义。