基于Fluent的高速受电弓明线运行时周围流场数值模拟.pdf

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1、·34·基于Fluent的高速受电弓明线运行时周围流场数值模拟杨建鸣。姜旭。孟强(内蒙古科技大学机械工程学院，内蒙古包头014010)摘要：本文应用Solidwo~s建立了某型高速受电弓的空气动力学模型，并运用Fluent软件对受电弓在450km／h的运行速度下，在不同运行方向上的空气动力学陛能进行仿真。仿真结果表明受电弓背风面的风压比迎风面风压大一些，在迎风运行时所受的最大压力112600Pa，背风运行时所受的最大压力为115400Pa。关键词：受电弓迎风背风空气动力数值模拟中图分类号：U225．3

2、；TP391．7文献标识码：B文章编号：l002-6886{2012)03-0034-03FluentBasedmghSpeedPantographLineRunningAroundFlowFiddNumericalSimulationYANGJimnning，JIANGXu，lVlENGQUmgAbstract：Inthispaper，Solidwo~sestablishesahish—speedpantographaerodynamicmodels，andtheUSeofthesoftwareFl

3、u-entpantographintherunningdirectionofthenmningspeedof450km／htheaerodynamicperformanceofthesimulation．Thesimula-tionresultsshowthattheelectricityarched’vindsurfacepressurethanthewindwardsideofthepressureabitmole．suferedthemaxi—mumpressureinthewindwardru

4、n112600Pa，suferedthemaximunlpressureintheleewardriml15400Pa．Keywords：pantograph；windward；leeward；airpower；numefic~simulation0引言E=e+÷随着列车速度的提高，受电弓与周围空气作用变化为总能；e=cT变得十分剧列，空气动力学性能也发生显著的变化，对受Cv一为定容比热；电弓的结构及导流板的设置要求更高，本文以高速双向受为绝对温度；电弓为例，以提高受电弓受流质量的角度出发，对高速列^

5、r_一为热传导系数；车受电弓在不同运行方向的周围流场进行计算及仿真，采状态方程P=RoT(3)用有限元及流体力学基本理论，应用Fluent就受电弓在运R为气体常数。行速度为450km／h时不同运行方向的周围流场进行仿1．2确定计算区域及网格划分真，为受电弓导流板的设计及其空气动力学性能的优化提一般来说，在拟高速列车受电弓外流场时，计算区域供参考依据。选取一个长方体，本文选取计算区域长13m，宽7m，高5m，受电弓在1846mm工作高度处的周围流场。1模型建立1．1数学模型的建立受电弓在运行速度为450

6、km／h时，受电弓周围会形成高雷诺数的三维湍流绕流，本文模型选择的是稳态可压缩流动K—OmegaSST湍流模型。连续方程：拿+O(pu)．．O(pv)．+：0dt出oz(1)能量方程：去(pE)+丢[／Xi((pE+p)]：毒(K罢u一)(2)图1受电弓计算域及部分表面网格r=(箬+詈)一