氣動(dòng)懸浮列車地面效應(yīng)研究.pdf

1、隨著能源消耗加劇以及非清潔能源所帶來的環(huán)境污染逐步嚴(yán)重，各國已著手研究新能源技術(shù)應(yīng)對(duì)能源枯竭的問題。自從第一輛采用內(nèi)燃機(jī)提供動(dòng)力的輪式車輛在世界上問世，車輛在給人類社會(huì)帶來便利的同時(shí)也預(yù)告著能源消耗問題在未來將越來越嚴(yán)重，輪式車輛經(jīng)過百年發(fā)展依然擺脫不了對(duì)傳統(tǒng)能源的消耗，同時(shí)由于人類社會(huì)中車輛保有量的增大，車輛所消耗的大量能源造成的環(huán)境污染也越來越嚴(yán)重。車輛的發(fā)展表明了人類社會(huì)的前進(jìn)，但傳統(tǒng)輪式車輛巨大的能源消耗是制約其深入發(fā)展的瓶頸之

2、一。因此，技術(shù)發(fā)達(dá)國家從認(rèn)識(shí)到能源問題時(shí)就已經(jīng)開始研究新型清潔能源高速列車。磁懸浮列車是世界各國研制最早的新型列車之一，但由于其效率低下逐漸退出世界舞臺(tái)，另外，美國、德國等國家也在研制水下列車。氣動(dòng)懸浮列車由日本提出并展開相關(guān)研究。
　　氣動(dòng)懸浮列車是一種利用空氣動(dòng)力原理的創(chuàng)新型高速列車，其利用帶車翼的列車行駛在距離地面上方空間一定距離時(shí)所產(chǎn)生WIG（Wing-In-Ground）現(xiàn)象而懸浮飛行的列車。完整的氣動(dòng)懸浮列車系統(tǒng)由列車

3、系統(tǒng)（包括機(jī)翼部分、動(dòng)力部分以及乘用艙等部分組成）、行駛軌道系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)等組成；列車動(dòng)力系統(tǒng)能源將采用清潔的風(fēng)能資源，因此氣動(dòng)懸浮列車是一種創(chuàng)新性清潔能源列車。氣動(dòng)懸浮列車具有升阻比大，運(yùn)輸效率高，航程遠(yuǎn)和全程使用清潔能源等優(yōu)點(diǎn)，其基本原理為機(jī)翼地面效應(yīng)（Wing-In-Groungd），因此機(jī)翼地面效應(yīng)是氣動(dòng)懸浮列車研究的重點(diǎn)。
　　本研究參考日本東北大學(xué)對(duì)氣動(dòng)懸浮列車相關(guān)研究理論，對(duì)其機(jī)翼以及整車地面效應(yīng)進(jìn)行了深入研究

4、。論文先根據(jù)機(jī)翼地面效應(yīng)原理對(duì)所選機(jī)翼翼型利用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化，翼型優(yōu)化時(shí)考慮地面效應(yīng)對(duì)機(jī)翼翼型氣動(dòng)特性以及流場(chǎng)特性的影響，通過分析得出優(yōu)化后翼型攻角和離地間隙對(duì)氣動(dòng)特性的影響規(guī)律，并以最大升阻比為目標(biāo)參數(shù)得出該優(yōu)化后翼型最佳攻角及離地間隙范圍；再以優(yōu)化后翼型為基礎(chǔ)建立了三維機(jī)翼模型，對(duì)其地面效應(yīng)以及在地面效應(yīng)下的失速特性進(jìn)行了研究分析，分析表明三維機(jī)翼由于翼尖渦等因素造成流場(chǎng)特性與二維翼型有所不同，但在地面效應(yīng)下攻角和離地間隙對(duì)氣動(dòng)特