本文關(guān)鍵詞：高溫高風(fēng)沙環(huán)境下高速列車運行安全性研究

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【摘要】：高速列車在線路上運行時,會跨越多種氣候特征,尤其是列車在沙漠環(huán)境中行駛時,會面臨高溫、高風(fēng)沙的挑戰(zhàn),一方面影響著高速列車的乘坐舒適度,另一方面也對列車的行車安全性造成極大危害。所以,對列車在高溫高風(fēng)沙環(huán)境下的運行安全性進行研究是很有必要的。本文采用數(shù)值計算方法,基于計算流體力學(xué)理論和車輛系統(tǒng)動力學(xué)理論,分別建立了高速列車在高溫高風(fēng)沙環(huán)境下的空氣動力學(xué)模型、設(shè)備艙傳熱計算模型、多體系統(tǒng)動力學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上,研究了高速列車在風(fēng)沙環(huán)境下的運行安全性,并得到如下結(jié)論：1.風(fēng)沙環(huán)境下：頭車的正壓區(qū)域變大,尾車的正壓區(qū)域變小,沙塵對頭車的沖擊最為嚴重；在0°風(fēng)向角下,高速列車的總阻力增大6%左右；在90。風(fēng)向角下,高速列車的頭車與中間車的阻力變大,尾車的阻力變小,頭車、中間車、尾車的側(cè)力均增大。2.高速列車在橫風(fēng)有沙的條件下交會時：處于背風(fēng)側(cè)的列車交會側(cè)各測點的壓力波最大正壓值變大；處于迎風(fēng)側(cè)的列車交會側(cè)各測點的壓力波動基本不受沙塵影響；列車的頭車的氣動阻力增大,中間車的氣動阻力不變,各交會列車的氣動側(cè)力均增大。3.計算得到了高速列車在橫風(fēng)有沙與無沙不同工況下的運行安全域,表明列車在有沙塵的情況下行駛時更加危險。4.設(shè)備艙內(nèi)溫度場分布計算結(jié)果表明：沙塵對于設(shè)備艙內(nèi)流體的傳熱影響不大；牽引電機風(fēng)機、冷卻單元風(fēng)機以及冷凝器風(fēng)機的流量不隨外界溫度的變化而變化。本文的研究結(jié)論對高速列車在高溫高風(fēng)沙環(huán)境下的安全運行有一定的參考價值。
【關(guān)鍵詞】：高速列車 風(fēng)沙 車輛動力學(xué) 安全性
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U298.1
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 研究意義12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17
• 1.3.1 高速列車單相空氣動力學(xué)研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3.2 高速列車多相流研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.3 高速列車設(shè)備艙溫度場研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容與研究方法17-18
• 第2章 基本理論18-27
• 2.1 列車空氣動力學(xué)基本理論18-23
• 2.1.1 單向流控制方程18-19
• 2.1.2 湍流模型19-22
• 2.1.3 多相流控制方程22-23
• 2.2 列車多體系統(tǒng)動力學(xué)基本理論23-27
• 2.2.1 多體動力學(xué)方程24
• 2.2.2 高速列車多體系統(tǒng)動力學(xué)模型24-25
• 2.2.3 軌道不平順25-27
• 第3章 0°風(fēng)向角下高速列車氣動性能研究27-35
• 3.1 風(fēng)速與沙塵濃度的關(guān)系27-28
• 3.2 計算區(qū)域與網(wǎng)格劃分28-29
• 3.3 高速列車附近流場分布規(guī)律29-32
• 3.4 高速列車氣動載荷特性研究32-33
• 3.5 小結(jié)33-35
• 第4章 風(fēng)沙環(huán)境下高速列車會車氣動性能分析35-43
• 4.1 計算區(qū)域與網(wǎng)格劃分35-36
• 4.2 高速列車表面壓力波分析36-38
• 4.3 高速列車氣動力特性研究38-41
• 4.4 小結(jié)41-43
• 第5章 風(fēng)沙環(huán)境下高速列車運行安全域計算43-58
• 5.1 橫風(fēng)環(huán)境下高速列車空氣動力學(xué)性能43-53
• 5.1.1 計算區(qū)域與網(wǎng)格劃分43
• 5.1.2 高速列車附近流場分布規(guī)律43-51
• 5.1.3 高速列車氣動載荷特性研究51-53
• 5.2 高速列車安全性指標分析53-56
• 5.2.1 脫軌系數(shù)53-54
• 5.2.2 輪重減載率54
• 5.2.3 輪軸橫向力54-55
• 5.2.4 輪軌垂向力55
• 5.2.5 傾覆系數(shù)55-56
• 5.3 高速列車在橫風(fēng)下的運行安全性分析56
• 5.4 高速列車在橫風(fēng)下的運行安全域56-58
• 第6章 高速列車設(shè)備艙溫度場分析58-70
• 6.1 計算區(qū)域與網(wǎng)格劃分58-62
• 6.1.1 計算幾何模型58-60
• 6.1.2 計算區(qū)域60-61
• 6.1.3 網(wǎng)格劃分61-62
• 6.2 計算邊界條件的設(shè)置62-63
• 6.2.1 風(fēng)沙環(huán)境下設(shè)備艙傳熱計算模型的驗證62
• 6.2.2 邊界條件設(shè)置62-63
• 6.3 計算結(jié)果與分析63-68
• 6.3.1 一車設(shè)備艙傳熱計算結(jié)果63-65
• 6.3.2 二車設(shè)備艙傳熱計算結(jié)果65-67
• 6.3.3 三車設(shè)備艙傳熱計算結(jié)果67-68
• 6.4 小結(jié)68-70
• 總結(jié)與展望70-72
• 致謝72-73
• 參考文獻73-78
• 攻讀碩士期間發(fā)表的文獻以及科研成果78

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王澤華;復(fù)合材料在高速列車上的應(yīng)用[J];機械工程材料;2001年10期

2 包志宇;發(fā)生在高速列車上的一次火災(zāi)[J];北方消防;2003年05期

3 邱桂杰;楊洪忠;高國強;陳淳;薛忠民;;高速列車用復(fù)合材料國內(nèi)外現(xiàn)狀與趨勢[J];高科技纖維與應(yīng)用;2005年06期

4 羅晰e，

本文編號：944445