地铁列车底部几何结构简化对车底流动及电机散热的影响

在数值模拟中,几何结构的简化可以有效提升计算效率,降低计算成本。采用基于三维、定常、可压缩的雷诺平均纳维斯托克斯方程(RANS)模型,并充分考虑热辐射,研究3种底部结构简化模型(A、B、C)对地铁列车底部流场以及直线电机表面温度分布的影响,从而评估简化模型的计算精度和效率。研究结果表明:简化底部结构可减小电机后方的尾流面积,使底部流动增强;模型越简化,冷却空气的流量越高,通过简化几何结构可以影响走行风的流通性;冷却风量增加可影响电机的对流换热,相比于原始模型,这3种简化模型使得各电机的温度的平均值分别降低1.2%、2.4%和7.5%;若要在保证计算精度的前提下提高计算效率,考虑到车底的流场分布规律和温度场计算结果,则需对原始模型的转向架的轮轴、刹车盘、横向拉杆和悬挂装置等结构进行简化。