高速客車氣動(dòng)特性的研究.pdf

1、隨著客車工業(yè)水平的提高和制造技術(shù)的改進(jìn),高速客車氣動(dòng)外形及氣動(dòng)特性越來越受到重視?？蛙囀艿降臍鈩?dòng)力和氣動(dòng)力矩主要影響燃油經(jīng)濟(jì)性和行車穩(wěn)定性。汽車的氣動(dòng)減阻問題在能源危機(jī)的今天越來越受到人們的重視。同時(shí)汽車在特殊工況行駛下的氣動(dòng)特性,對汽車的操縱穩(wěn)定性和行車安全性產(chǎn)生很大影響,甚至可能造成交通事故。
　　 本文采用理論分析、數(shù)值模擬以及實(shí)驗(yàn)研究的方法,其中理論分析對數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)起指導(dǎo)作用,而實(shí)驗(yàn)結(jié)果對數(shù)值模擬進(jìn)行驗(yàn)證。在前人成果

2、的基礎(chǔ)上研究高速客車局部特征與氣動(dòng)阻力的關(guān)系,探究局部特征對氣動(dòng)阻力影響的機(jī)理,探索局部尺寸的改變對整車氣動(dòng)性能的影響,對客車的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供幫助；在兼顧氣動(dòng)阻力和行車安全的基礎(chǔ)上,研究了單輛客車從隧道風(fēng)機(jī)下方穿過時(shí),射流風(fēng)機(jī)出口的高速氣流對汽車行駛穩(wěn)定性的影響,進(jìn)而探討兩輛相同客車并行從隧道風(fēng)機(jī)下方駛過時(shí)氣動(dòng)特性的變化規(guī)律,分析了隧道內(nèi)風(fēng)機(jī)正常工作時(shí),一輛運(yùn)動(dòng)客車超過另一輛客車時(shí)兩車的空氣動(dòng)力特性。
　　 研究表明:前側(cè)緣、后側(cè)

3、緣圓化半徑越大,氣動(dòng)阻力越小,而后頂緣圓化半徑越大氣動(dòng)阻力越大；增加前下緣半徑、前緣點(diǎn)后移量、前圍橫向曲率,整車氣動(dòng)阻力均會(huì)減小；離地間隙、空調(diào)位置和車尾上翹對車氣動(dòng)阻力基本沒有影響,但存在一個(gè)最佳值使氣動(dòng)升力最小。加裝擾流器會(huì)使客車出現(xiàn)負(fù)升力,提高客車的行駛安全性。隨著后部擾流器高度的增加客車氣動(dòng)阻力減小。當(dāng)客車造型發(fā)生變化時(shí),壓差力變化較大,摩擦力基本不改變。
　　 單輛客車在無風(fēng)的隧道內(nèi)行駛時(shí),氣動(dòng)阻力和升力都比在無風(fēng)開闊

4、道路上工況下大,氣動(dòng)側(cè)向力指向靠近隧道壁的一側(cè)。單輛客車在有風(fēng)工況行駛時(shí),當(dāng)客車未被風(fēng)機(jī)干擾時(shí),氣動(dòng)阻力小于無風(fēng)工況,氣動(dòng)力在風(fēng)機(jī)出口3-4倍車長這個(gè)區(qū)間內(nèi)變化劇烈,氣動(dòng)阻力和升力分別出現(xiàn)最大值和最小值,側(cè)向力出現(xiàn)快速振蕩。并行行駛在隧道內(nèi)的客車,氣動(dòng)力變化趨勢與單車相同,由于堵塞比較大,變化的幅度也比較大。兩車之間存在相互排斥的側(cè)向力。由于隧道內(nèi)左側(cè)空間小于右側(cè),因此左車氣動(dòng)力峰值比右車的大。在隧道內(nèi)超車時(shí),慢車的氣動(dòng)力變化比快車大,