网格融合技术在列车过隧道运动网格数值模拟中的应用

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1、CN43—1258／TP计算机工程与科学第38卷第3期2016年3月ISSN1007—13OXComputerEngineering&ScienceVo1．38，NO．3，Mar．2016文章编号：1007—130X(2016)03—0431—06网格融合技术在列车过隧道运动网格数值模拟中的应用陈晓丽，张成玉，许建林，晋永荣。，梅元贵(1_兰州交通大学机电工程学院，甘肃兰州730070；2．兰州铁路局兰州车辆段兰州西动车运用所，甘肃兰州730070)摘要：在高速列车过隧道问题的数值模拟中，为提高模拟准确性而考虑转向架、受电弓导流罩、车厢连接处等细部结构后，几何模型变得复杂。为了得

2、到质量高、适用性强的计算网格，在列车附近生成非结构化四面体网格，运动网格及计算区域其余部分划分块结构化六面体网格。在融合面上，利用网格融合技术处理四面体网格的三角形面网格和六面体网格的四边形面网格的联结问题，通过控制节点位置的变化满足拓扑一致，实现无缝连接。通过三维数值模拟计算结果与一维实验结果的对比发现，在同等精度要求下，采用网格融合技术及分区思想生成的网格整体上数量更少，生成速率更高，该方法可推广应用于更复杂几何模型的网格划分中。关键词：高速列车；数值模拟；结构化六面体网格；非结构化四面体网格；网格融合中图分类号：TP391．9文献标志码：Adoi：IO．3969／)．iss

3、n．1007—13OX．2016．03．005Applicationofthemeshfusionmethodinnumericalsimulati

4、onofahigh-sFpe~edotrainpassingthroughatunnelCHENXiao—li，ZHANGCheng—yu，XUJian—lin，JINYong—tong，MEIYuan—gui(1．SchoolofMechatronicEngineering，LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhou730070；2．LanzhouWestTrainDepotUse，TheLanzhouRa

5、ilwayBureau，Lanzhou730070，China)Abstract：Innumericalsimulationofturbulentflowaroundahigh—speedtrainpassingthroughatun—nel，inordertogetmorephysicallyaccurateresults，detailedlocalcompositionssuchasbogies，panto—graphcoverandwindshieldhavetobeconsidered，thusthemodelbecomesincreasinglycomplicated．

6、Themuhi—blockmeshgenerationandmeshfusionmethodareadoptedtoobtainacomputationalgridwithhighqualityandapplicability．Unstructuredtetrahedralmeshesaregeneratedaroundthehigh—speedtrain，andstructuredhexahedralmeshesaregeneratedinthemovingzoneandtherestofsolutiondomain．Ontheinterfaces，thetriangulara

7、ndquadrangularsurfacemeshesoftWOblocksarefusedbycontrollingthechangeofnodepositions，whichmakesthetopologyconsistentandthegridsconnected．Thesubsequentsimulationresultsofthecomputationalgridsarecomparedwiththoseofonedimensionalcharacteristicsmethod，whichshowsthatthepresentedmethodcanprovideless

8、gridspointsandhighergenerationrateunderthesameaccuracyrequirement．Themethodcanbefurtherusedinsimilarstudies．Keywords：high—speedtrain；numericalsimulation；structuredhexahedralmesh；unstructuredtetra—hedralmesh；gridfusion*收稿日期：2015-05—25；修回日期：201