城軌列車(chē)隧道空氣附加阻力是列車(chē)運(yùn)行阻力的重要組成部分。現(xiàn)有常用計(jì)算公式只與隧道長(zhǎng)度相關(guān),無(wú)法體現(xiàn)列車(chē)長(zhǎng)度、列車(chē)速度和隧道阻塞比等因素對(duì)阻力計(jì)算的影響。采用CFD（Computational Fluid Dynamics）的方法對(duì)城軌列車(chē)在隧道內(nèi)運(yùn)行過(guò)程中所受隧道空氣附加阻力進(jìn)行計(jì)算,針對(duì)可能的影響因素,本著控制變量的原則設(shè)置仿真實(shí)驗(yàn)組。最終確定了城軌列車(chē)隧道空氣附加阻力計(jì)算影響因素及各因素影響程度,為城軌列車(chē)隧道空氣附加阻力計(jì)算修正研究提供理論依據(jù)。 

【文章來(lái)源】：計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2020,37(11)北大核心

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【部分圖文】：

列車(chē)模型及列車(chē)表面網(wǎng)格

為了得到列車(chē)模型在隧道中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受隧道空氣附加阻力的穩(wěn)定值,列車(chē)在隧道中的初始位置為列車(chē)中心點(diǎn)距隧道入口200 m處;在計(jì)算案例的仿真模型構(gòu)建中,沿列車(chē)前進(jìn)運(yùn)行方向構(gòu)建隧道模型,依照隧道工程的實(shí)際設(shè)計(jì),所構(gòu)建的類(lèi)似管狀仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿鐖D2(a)所示,隧道圓直徑由仿真實(shí)驗(yàn)中的阻塞比R確定。隧道模型構(gòu)建完成后,使用網(wǎng)格劃分軟件對(duì)隧道模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分如圖2(b)所示。經(jīng)過(guò)以上步驟,通過(guò)Fluent軟件求解器進(jìn)行求解,讀取列車(chē)模型在隧道中穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的隧道空氣附加阻力值為計(jì)算參考結(jié)果,記錄計(jì)算結(jié)果,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比和分析[11-13]。針對(duì)列車(chē)長(zhǎng)度、列車(chē)速度和隧道阻塞比這三種可能的影響因素,設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn),記錄實(shí)驗(yàn)參數(shù)及計(jì)算結(jié)果并進(jìn)行分析。

以表1中的參數(shù)作為實(shí)驗(yàn)變量輸入,記錄仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為擬合隧道空氣附加阻力Fs和列車(chē)長(zhǎng)度L的關(guān)系,將列車(chē)長(zhǎng)度L作為自變量,列車(chē)受到的隧道空氣附加阻力Fs作為因變量,采用最小二乘法獲得的擬合關(guān)系如圖3所示。圖3中點(diǎn)為數(shù)據(jù)坐標(biāo),線條為所擬合變量間關(guān)系,可以看出,隨著列車(chē)長(zhǎng)度L的增加,隧道空氣附加阻力Fs也增大。隧道空氣附加阻力Fs與列車(chē)總長(zhǎng)度L基本成遞增的線性關(guān)系,所擬合的直線公式為:

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]高速列車(chē)進(jìn)入隧道空氣動(dòng)力學(xué)模型實(shí)驗(yàn)分析[J]. 王英學(xué),高波,駱建軍,琚娟.  空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2004(03)
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博士論文
[1]高速列車(chē)通過(guò)隧道時(shí)氣動(dòng)影響研究[D]. 趙晶.西南交通大學(xué) 2011
[2]高速列車(chē)進(jìn)入隧道產(chǎn)生壓縮波的數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究[D]. 駱建軍.西南交通大學(xué) 2003

碩士論文
[1]高速列車(chē)隧道會(huì)車(chē)時(shí)壓力波特性和瞬態(tài)力學(xué)行為的數(shù)值模擬[D]. 任明.西南交通大學(xué) 2015
[2]高速列車(chē)氣動(dòng)性能與外形設(shè)計(jì)[D]. 馮志鵬.西南交通大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3366733