高速列车侧风效应的数值模拟

作者：郗艳红 毛军 李明高 张念 马小云高速列车气动特性侧风数值模拟

摘要：在侧风作用下，高速列车的空气动力学性能发生显著改变．基于三维定常可压缩流动的N-S方程，采用SST k-ω两方程湍流模型和有限体积法，对某型高速列车以350km／h的速度在25m／s侧风环境中运行的流场结构和气动力进行了数值模拟计算，分析了不同风向角的侧风对列车全车，以及受电弓、转向架和风挡等局部区域的作用．结果表明：在侧风作用下，列车的周围包括转向架处均产生复杂的涡流，压力分布十分复杂，转向架对流场的影响不容忽视；随着风向角（0～90°）的增大，侧向力系数及倾覆力矩系数也增大，列车倾覆及脱轨的风险性增加，且头车的倾覆力矩系数远大于中间车和尾车的倾覆力矩系数，应注重对头车的气动性能研究．

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