强风沙环境下高速列车车体冲蚀特性研究

作     者：韩鸿 金阿芳 热依汗古丽·木沙 HAN Hong;JIN Afang;REYIHANGULI·Musha

作者机构：新疆大学机械工程学院新疆乌鲁木齐830017 

出 版 物：《机床与液压》 (Machine Tool & Hydraulics)

年 卷 期：2024年第52卷第2期

页      面：146-154页

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金地区科学基金项目(51968069) 

主　　题：流固耦合 高速列车 颗粒形状 冲蚀率 冲蚀形貌 

摘      要：为研究高速列车在不同车速下受到强风沙的冲蚀效应,基于欧拉-拉格朗日体系,利用DPM模型将风和空气设为连续相,将沙子颗粒设为离散相,对不同车速、沙粒粒径和风速下的高速列车的冲蚀效应进行了数值模拟。结果表明:随着列车车速的增加,冲蚀率开始的增速较缓,后来急剧增加;随着颗粒直径的增加,冲蚀率开始时增长较快,后面增长较为平缓。随着风速的增加,列车的冲蚀率开始时增长较缓慢,同时随车速的增大,列车的冲蚀率也逐渐增大。为研究高速列车车体处实际的冲蚀效应,在忽略涂层的情况下,采用冲蚀磨损实验机与数值模拟结合的方法,研究颗粒形状与质量流量对冲蚀效应的影响。结果表明:当颗粒形状因子增加时,车体的侵蚀率下降,而决定车体的冲蚀磨损主要是微切削磨损,当质量流速增加时,磨损率先增加后下降。