亚音速真空管道列车气动壅塞及激波现象

作     者：张晓涵 李田 张继业 张卫华 ZHANG Xiaohan;LI Tian;ZHANG Jiye;ZHANG Weihua

作者机构：西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2021年第57卷第4期

页      面：182-190页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082304[工学-载运工具运用工程] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0701[理学-数学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：四川省科技计划(2019YJ0227) 中国博士后科学基金(2019M663550) 牵引动力国家重点实验室自主课题(2019TPL_T02)资助项目 

主　　题：真空管道列车 壅塞流 激波 亚音速列车 重叠网格技术 

摘      要：真空管道列车运行环境变化复杂,研究管道内部气动现象对真空管道列车设计及优化等具有重要意义。利用收敛-扩张进气道理论阐明亚音速真空管道列车壅塞机制。建立考虑悬浮高度的二维亚音速真空管道列车数值模型,利用重叠网格技术研究了真空管道列车运行前方的气动壅塞现象与尾部的激波现象。结果表明:重叠网格技术适用于数值模拟真空管道列车气动特性。管道内列车前方的壅塞高压区域长度随着运行速度的增加而降低,随着运行时间的增加而增大,且壅塞高压区长度与列车运行速度和时间均呈线性关系。列车尾部区域存在膨胀波和激波,尾部激波长度随着运行速度的增加而增加。由于悬浮间隙的存在,列车尾部激波呈现上下不对称现象。通过理论和仿真计算相结合方法揭示真空管道列车运行前方气动壅塞现象产生机制,得到了列车后方的非对称尾部激波现象。