非光滑高速列車表面減阻研究.pdf

1、高速列車在高速運(yùn)行的工況下，空氣與列車間的相互作用也變的更加明顯。高速列車的空氣動(dòng)力學(xué)成為了研究的重點(diǎn)內(nèi)容。列車所受到的空氣阻力與其外形有著密切的聯(lián)系。所以，通過(guò)改變高速列車的外形來(lái)達(dá)到減阻的目的成為了研究重點(diǎn)。本文以高速列車為研究對(duì)象，應(yīng)用仿生學(xué)理論設(shè)計(jì)，通過(guò)數(shù)值模擬的方法，將非光滑表面單元體加入到高速列車車體表面。對(duì)非光滑表面的列車進(jìn)行減阻性能研究。本文的主要工作如下:
　　(1)以我國(guó)某型號(hào)動(dòng)車組CRH型為研究對(duì)象，選取了一

2、種自然界中普遍存在的凹坑型非光滑表面單元體。將生物界的非光滑表面合理簡(jiǎn)化，做成凹坑形非光滑表面單元體?；谌S定常不可壓縮Navier-Stokes方程和κ-ε兩方程模型，利用三維建模軟件Rhinoceros建立多種非光滑列車模型，然后通過(guò)CFD軟件STAR-CCM+進(jìn)行仿真計(jì)算。
　　(2)把不同尺寸的非光滑單元體分別布置在列車車體的相關(guān)位置。通過(guò)對(duì)非光滑模型的空氣動(dòng)力學(xué)計(jì)算，并且比較光滑模型和非光滑模型的阻力，最后找到最適合布

3、置非光滑表面單元體的位置。
　　(3)本文對(duì)比了光滑列車和非光滑列車的壓差阻力、黏性阻力、表面流速、湍流強(qiáng)度。對(duì)非光滑表面氣動(dòng)減阻的機(jī)理做了進(jìn)一步的闡述，為研究非光滑表面對(duì)于減小氣動(dòng)阻力提供理論依據(jù)。
　　本文通過(guò)對(duì)非光滑表面列車模型進(jìn)行計(jì)算可以得出:
　　(1)無(wú)論列車的模型如何做出修改，非光滑單元體布置在流線型周圍的地方并不是最理想的位置。
　　(2)將凹坑型非光滑表面單元體布置在列車轉(zhuǎn)向架區(qū)域端墻處具有良好