科技经济导刊期1技与产业发展工程科风作用下某横向周鹏R性型车分析在路堤上运行的气动特宣守旺孙双双郭伟(南京理工大学自动化学院江苏南京0km/根据三维定常不可压一方程和两方程瑞流模型通过FLU王NT流场分析软件对时速18h的某cRH6型车在路堤上运行时绕流流场进行了模拟计算了头车中间车尾车在不同风速下的气:动力系数分析了列车气动系数变化规律计算结果表明在横向风作用下列车在路堤上的气动特性明显不同于无风环境;随着风速增大头车中间车尾车的气动特性有明显的变化差异;头车的阻力系数侧向力系数最大其运行安全性最低关键词:横向风;cRH6;线路断面结构;气动特性;气动参数;中图分类号:VZ113U2662文献标识码:A文章编号:2096一2995(2026)25一0052一02摘要、、。、、、。型动车组作为城市轨道交通和高速铁路的衔接交通工具具有运能较大起停较快乘坐舒适等特点因城市群发展的需要而产生在横风作用下列车绕流流场不对称具体表现为较差的气动性能因此很多学者对列车横风中运行时的流场特性进行了研究本文对列车在横向风作用下(即风向角为90)运行时的流场进行了分析对比分析了不同风速大小运行时的气动特性从而为列车安全运行决策做一定的参考,、、CRH6,。,,。,。,,。1模型简化,,模型简化结果由于实际的物理模型结构很复杂现有的计算机运算条件还不能满足考虑车体各个细节特征的计算要求有必要对模型进行针对性的简化具体简化结果如下(l)缩短列车编组长度动车组按前车+中间车+尾车三编组方式各车辆长度都为245m高度为386m宽度为32m相邻车辆之间的风挡长度为osm列车总长度为745m(2)光滑车体表面相邻车辆之间的风挡简化为光;滑曲面忽略门把手车窗车灯受电弓等凸起物(3)简化线路断面结构本文忽略了道床轨道桥墩等断面结构建立了路堤运行时的简化模型其中路堤距离地面高度为sm路堤斜坡与地面的夹角约为43列车处于路堤桥梁上的迎风侧位置12计算域确定及网格划分理论上计算域应当在列车外围的无穷远处但不能满足实际的计算能力对计算域经过多次试算后最终确定了列车在横向风作用中的计算域采用IcEM网格划分软件对空间进行分块网格剖分对列车附近区域采用四面体网格其外围区域采用六面体网格在列车表面附近划分3层边界层网格第1层网格节点离壁面最小距离为1smm整个计算域网格总数为187万13边界条件具体边界条件设置如下t为列车运行等效风人口rel(l)速度人口ii其;n_nt速度大小为180km/h方向沿X轴正向widile为横向风人口其速度大小O一40ms/之间变化方向沿Y轴正向(2)压力出口outletwind_outlet均为压力出口相对静压为OPa参考压力为101325Pa(3)壁面边界列车表面为静止壁面粗糙度为;n0045mmgrold为移动壁面速度大小为180km/h;方向沿X轴正向粗糙度为o3mmce且为静止无滑移壁面。11:。“”,,,,本文通过CFD软件对列车在不同横向风风速大小产生的绕流流场进行了数值模拟计算了列车相应的气动系数分析了其气动特性变化规律如图1所示列车在路堤上运行时头车尾车在无风环境下的阻力系数均已超过03其中头车的阻力;系数最大当风速较小时中间车阻力系数变化较小;而头车和尾车变化较快随着风速增大头车中间车尾车在路堤上的阻力系数先增大后减小其阻力方向始终沿列车运动反方向在风速约为IOms/时阻力变化出现拐点如图2所示在无横向风作用时列车几乎未受到;侧向力的作用列车侧向力系数几乎均为O随着风速增大头车的侧向力系数始终大于尾车和中间车且增长速度最大其受到横向风作用强度最大安全性相对;较低在横向风作用下三节车厢受到的侧向力方向始终不变指向列车背风侧有向背风侧倾覆的趋势,,。,,、,,,,、、,,,。,,,,,,,,,,。,。。头月兰巾车、、、尾月二咬仁只叔嵘每。nd月台。、、一-一~一`,。,,::!左二。。一-~。。、。黔十责谁侧亡犷责咭喃侧向力系数变化,一,,图1阻力系数变化图2。,3结论。。,,,,。::,,,,受线路断面结构及横向风速度大小的影响列车在路堤运行时气动特性差异较大本文通过数值模拟方法主要研究了某CRH6型列车在路堤上运行时气动参数随横向风风速变化的规律得到的主要结论如下(l)在无风环境下头车尾车的阻力系数较大当受到横向风作用时列车头部流线型较差头车的气;动性能较差其形状需要进一步优化(2)横向风作用下由于头车横截面流线较差受到的侧向力较大其运行时安全性较低因此需要对其头部横截面流线进行适当优化,:,、,,,,,,,,,。:、,参考文献]王学亮[1高速铁路技术:,。马云双和谐号2013cRH6型城际动车组简介叶:,(lZ):196一201,,,2张健梁习锋铁道车辆通过桥梁的横风气动特性试验][:]国外铁道车辆200340(3)23一25研究口。:]田红旗列车空气动力学四]北京中国铁道出版社[32计算结果与分析2007