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强风沙环境下高速列车气动特性及冲蚀性研究

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为研究高速列车在风沙环境中运行时的空气动力学性能及冲蚀特性,基于Navier-Stokes方程和标准κ-ε方程控制模型,运用FLUENT软件中离散相模型(DPM)对沙粒进行离散化处理,对气流进行连续化处理.数值模拟了高速列车运行速度为250km/h,风速为20m/s时,高速列车在风沙环境下的表面压力、气动阻力、黏性力及冲蚀特性,采用欧拉-拉格朗日方法进行求解计算.研究结果表明:列车在高速运行时最大正压主要在分布在车头鼻翼处,受风沙影响时列车的表面压力有所增大;列车运行的速度越大或沙粒颗粒直径越大,车头冲蚀越严重;在风沙环境下行驶时,头车阻力系数增加了32％,车尾增加了25％,升力和黏性力有不同程度的减少.
Study on Aerodynamic Characteristics and Erosion of High Speed Trains in Strong Sand Environment

李虎、金阿芳、刘芳、李文涛

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新疆大学机械工程学院,新疆乌鲁木齐 830047

高速列车 空气动力学 流固耦合 沙粒 冲蚀特性 数值模拟

国家自然科学基金

11662019

2022

机械设计与制造
辽宁省机械研究院

机械设计与制造

CSTPCD北大核心
影响因子：0.511
ISSN：1001-3997
年,卷(期)：2022.374(4)
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