真空管道列车动态运行气动特性研究

作     者：宋嘉源 李田 张继业 SONG Jiayuan;LI Tian;ZHANG Jiye

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：《实验流体力学》 (Journal of Experiments in Fluid Mechanics)

年 卷 期：2023年第37卷第1期

页      面：64-71页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金(12172308,52078433) 中央高校基本科研业务费(2682021ZTPY124) 

主　　题：真空管道列车 瞬态 加速度 气动阻力 压力分布 流场特性 

摘      要：研究真空管道列车瞬态气动特性能为建设多态耦合真空管道列车实验平台提供参考。建立了三维真空管道列车模型,采用剪切应力运输(Shear Stress Transport,SST)k–ω湍流模型求解流场,通过对比不同时刻列车匀速和加速时的气动阻力、压力分布及流场特性,揭示了加速度对真空管道列车气动阻力的影响机制。研究结果表明:头车和尾车气动阻力主要受管道壅塞和尾部激波脱离的影响,在非壅塞状态下,尾车阻力增长缓慢而头车阻力基本不变。相比于加速工况,匀速工况启动速度较大,斜激波反射造成列车表面压力波动,波动幅值随时间逐渐降低。加速时头车压缩前方空气过程较缓慢,前驱激波强度较低,头车气动阻力和周围压力的变化滞后于列车运行速度的变化,且加速度越小滞后效果越明显。在匀速运行阶段,壅塞段和尾部激波段长度与运行时间成正比。