横风作用下铁路货车篷布气动力数值模拟计算

作     者：熊小慧 梁习锋 金琦 

作者机构：中南大学交通运输工程学院轨道交通安全教育部重点实验室湖南长沙410075 

出 版 物：《中南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Central South University:Science and Technology)

年 卷 期：2015年第46卷第2期

页      面：728-735页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：铁道部科技研究开发计划项目(Z2007-081)~~ 

主　　题：货车 篷布 横风 气动升力 数值模拟 

摘      要：基于三维、不可压、定常Navier-Stokes方程和k-ε双方程湍流模型,采用零厚度壁面模拟货车篷布,建立横风作用下篷布内外空间三维流场计算模型,对铁路货车D型篷布所受气动升力进行数值模拟计算;分析货车在大风地区运行时,横风风速、货物装载高度、货物装载形状以及货物沉降对其气动力的影响,得到篷布在不同工况下所受气动载荷。研究结果表明：当列车速度一定时,篷布所受到的气动升力系数近似与横风风速成正比;篷布所受气动升力随着货车装载高度的增加而显著增加,超车帮为0.7 5 m时篷布受到的升力系数比超车帮为0.4 5 m时大2 8%;超车帮装载（圆弧顶）时,篷布受到的气动升力系数比不超车帮装载（三角型顶）时大2 8.3%;当篷布和货物之间间隙处于0.0 2~0.1 2 m之间时,随间隙增大,篷布所受气动升力增大,间隙为0.1 2 m时的篷布气动升力系数比间隙为0.0 2 m时大1 4.5%;数值计算与试验结果相对误差7.1%,证明了数值计算方法的正确性。