裙板安装对高速列车气动性能影响的数值分析 (1)

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1、第19卷第3期计算机辅助工程Vol.19No.32010年9月ComputerAidedEngineeringSept.2010工程数值仿真与CAE算法文章编号:1006－0871(2010)03-0016-06NumericalSimulationofEngineeringandCAEAlgorithm裙板安装对高速列车气动性能影响的数值分析杨志刚，高喆，陈羽，王毅刚(同济大学上海地面交通工具风洞中心，上海201804)摘要:为研究裙板安装对高速列车气动阻力及侧风安全稳定性的影响，用计算流体力学(ComputationalFluidDynamics，CFD)方法分析国

2、外某高速列车转向架及其周边裙板结构对整车气动性能的影响.在无侧风且列车行驶速度为350km/h时，模拟分析不安装裙板及在不同位置安装裙板情况下列车的气动性能;在有强侧风情况下，模拟分析列车在50～350km/h之间不同行驶速度工况时的气动性能.结果表明，列车底部安装裙板可有效降低列车气动阻力，在头尾第1对转向架处安装裙板对列车气动阻力的降低最有效;在强侧风下，列车底部安装裙板会造成列车的侧向力和侧翻力矩加大，降低列车行驶安全性.关键词:高速列车;转向架;裙板;气动性能;侧风中图分类号:U270.2;TB115;O35文献标志码:ANumericalanalysisoni

3、nfluenceonaerodynamicperformanceofhigh-speedtraincausedbyinstallationofskirtplatesYANGZhigang，GAOZhe，CHENYu，WANGYigang(ShanghaiAutomotiveWindTunnelCenter，TongjiUniv.，Shanghai201804，China)Abstract:Tostudytheinfluenceofinstallationofskirtplatesonaerodynamicdragandcrosswindsafetyandstabilit

4、yofhigh-speedtrain，theinfluenceofbogieanditssurroundingskirtplatestructuresontheaerodynamicperformanceofaforeignhigh-speedtrainisanalyzedusingComputationalFluidDynamics(CFD)method.Underthecrosswind-freecondition，theaerodynamicperformanceofthetrainrunningat350km/hissimulatedandanalyzedint

5、hecasesofnoskirtplatesinstalledorinstallingskirtplatesatdifferentlocations.Underthestrongcrosswindcondition，theaerodynamicperformanceofthetrainrunningatspeedbetween50km/hand350km/hissimulatedandanalyzed.Theresultsindicatethattheaerodynamicdragcanbedecreasedobviouslywhentheskirtplatesarei

6、nstalledatthebottomofthetrain，whiletheaerodynamicdragcanbedecreasedmosteffectivelybyinstallingskirtplatesattheplacesofthefirstpairofbogiesinthetrainheadandthetraintail.Underthestrongcrosswindcondition，thelateralforceandrolltorqueofthetrainareincreasedbyinstallingskirtplatesatthebottomand

7、thedrivingsafetyisreduced.Keywords:high-speedtrain;bogie;skirtplate;aerodynamicperformance;crosswind收稿日期:2009-12-10修回日期:2010-05-02基金项目:长江学者和创新团队发展计划作者简介:杨志刚(1961—)，男，辽宁鞍山人，教授，博导，博士，研究方向为车辆工程及空气动力学，(E-mail)zhigangyang@tongji.edu.cn第3期杨志刚，等:裙板安装对高速列车气动性能影响的数值分析17架模型采用国外某高速列