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惰性多孔介质中预混合燃烧的研究进展 被引量：18
1
作者 杜礼明 解茂昭 邓洋波 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期221-226,共6页
预混合气在多孔介质中的燃烧与在自由空间燃烧相比 ,在提高燃烧效率、扩展贫燃极限、节约能量和减轻环境污染等方面具有显著优越性。本文全面归纳了多孔介质预混合燃烧的特点 ,详述了国内外对多孔介质预混合燃烧的研究成果 ,指出了研究... 预混合气在多孔介质中的燃烧与在自由空间燃烧相比 ,在提高燃烧效率、扩展贫燃极限、节约能量和减轻环境污染等方面具有显著优越性。本文全面归纳了多孔介质预混合燃烧的特点 ,详述了国内外对多孔介质预混合燃烧的研究成果 ,指出了研究中存在的不足 。 展开更多
关键词 惰性多孔介质 预混合燃烧 热辐射 超绝热燃烧
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多孔介质中往复流动下超绝热燃烧技术的进展与前景 被引量：15
2
作者 解茂昭 杜礼明 孙文策 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2002年第6期520-524,共5页
多孔介质中往复流动下的超绝热燃烧被认为是目前最先进的燃烧技术之一,对其原理、发展背景和关键技术做了简介,并分别从基础研究和应用研究两方面,对该技术迄今的研究进展进行了综述。最后,指出了以往研究的不足,并对该领域今后应当着... 多孔介质中往复流动下的超绝热燃烧被认为是目前最先进的燃烧技术之一,对其原理、发展背景和关键技术做了简介,并分别从基础研究和应用研究两方面,对该技术迄今的研究进展进行了综述。最后,指出了以往研究的不足,并对该领域今后应当着重开展的研究工作进行了探讨。 展开更多
关键词 多孔介质 往复流动 超绝热燃烧技术 进展 前景 预混火焰 可燃极限 技术原理
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采空区三维非稳定流场的数学模型及热力风压的计算 被引量：11
3
作者 杜礼明 杨运良 《焦作工学院学报》 1999年第3期169-173,共5页
在对采空区实际情况进行简化的基础上，运用多孔介质流体力学、传热学、对流传热与传质学等学科的有关原理建立了采空区三维非稳定风流场、三维非稳定温度场的数学模型，并首次推导了三维采空区热力风压的计算公式，为采空区三维非稳定... 在对采空区实际情况进行简化的基础上，运用多孔介质流体力学、传热学、对流传热与传质学等学科的有关原理建立了采空区三维非稳定风流场、三维非稳定温度场的数学模型，并首次推导了三维采空区热力风压的计算公式，为采空区三维非稳定流场的计算机模拟提供了理论基础． 展开更多
关键词 采空区 流场 数学模型 热力风压 煤矿 风流
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内燃机缸内几种湍流流动涡粘度模型的比较 被引量：12
4
作者 马贵阳 杜礼明 解茂昭 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期433-437,共5页
将几种湍流涡粘度模型 ,即压缩修正的 k-ε模型、RNG- k-ε模型和修正的非线性三方程模型用于计算内燃机缸内的湍流流动 ;对计算结果进行了分析 ,并与实验数据作了对比。结果表明 :RNG- k-ε湍流模型的计算结果较 k-ε模型有所改进 ,而... 将几种湍流涡粘度模型 ,即压缩修正的 k-ε模型、RNG- k-ε模型和修正的非线性三方程模型用于计算内燃机缸内的湍流流动 ;对计算结果进行了分析 ,并与实验数据作了对比。结果表明 :RNG- k-ε湍流模型的计算结果较 k-ε模型有所改进 ,而修正的非线性三方程模型则克服了涡粘度模型不能反映平顶活塞压缩上止点处雷诺应力各向异性的缺点 ,在定量和定性上明显优于各种 k-ε模型。 展开更多
关键词 内燃机 湍流流动 涡粘度模型 汽缸 燃烧室 RNG-k-ε模型 非线性三方程模型
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预混合燃烧系统中多孔介质作用数值研究 被引量：13
5
作者 杜礼明 解茂昭 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期70-75,共6页
根据气固两相局部非热平衡假设,建立了混合气在惰性多孔介质中预混合燃烧的一维数学模型,研究了不同情况下甲烷-空气的预混合气在多孔介质中燃烧时的温度分布和燃烧速率,并与自由空间中相应的值进行比较.结果表明,多孔介质的存在可以扩... 根据气固两相局部非热平衡假设,建立了混合气在惰性多孔介质中预混合燃烧的一维数学模型,研究了不同情况下甲烷-空气的预混合气在多孔介质中燃烧时的温度分布和燃烧速率,并与自由空间中相应的值进行比较.结果表明,多孔介质的存在可以扩展混合气的燃烧极限,明显改善了燃烧室的换热性能,强化了对新鲜混合气的预热,降低了热量损失;在多孔介质中混合气的燃烧温度和燃烧室的温度明显升高,反应区厚度和燃烧速率显著增大.数值结果与其他研究者的实验结果是一致的. 展开更多
关键词 预混合燃烧系统 多孔介质 数值模拟 反应区厚度 温度分布 燃烧速率
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超绝热燃烧技术在硫化氢分解制氢上的应用 被引量：10
6
作者 杜礼明 王树东 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期231-235,共5页
介绍了超绝热燃烧技术的特点及其实现机理,对H_2S分解进行了热力学分析,综述了H_2S超绝热分解制氢的最新进展。评述了该技术的优越性在不使用催化剂和外加热源情况下,利用H2S在多孔介质中超绝热部分氧化分解,在脱除H2S的同时可以回收硫... 介绍了超绝热燃烧技术的特点及其实现机理,对H_2S分解进行了热力学分析,综述了H_2S超绝热分解制氢的最新进展。评述了该技术的优越性在不使用催化剂和外加热源情况下,利用H2S在多孔介质中超绝热部分氧化分解,在脱除H2S的同时可以回收硫和氢,显著降低污染排放。利用该技术可以处理含有毒有害成分的工业废气。 展开更多
关键词 超绝热燃烧 制氢 部分氧化 多孔介质
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综放采空区自燃带的三维数值模拟研究 被引量：3
7
作者 张瑞林 杨运良 +1 位作者 史本林 杜礼明 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2000年第10期33-35,共3页
通过建立综放采空区三维非稳定风流场、温度场及热力风压的联合解算数学模型，运用有限单元和有限差分法进行较深入的数学模拟分析和数值解算，结合现场观测及分析结果，得出了综放采空区内可能的遗煤自燃区域分布范围、空间形态及其影... 通过建立综放采空区三维非稳定风流场、温度场及热力风压的联合解算数学模型，运用有限单元和有限差分法进行较深入的数学模拟分析和数值解算，结合现场观测及分析结果，得出了综放采空区内可能的遗煤自燃区域分布范围、空间形态及其影响因素。并就模拟原型的实际情况，给出其合理的工作面推进速度。 展开更多
关键词 综放采空区 三维 自燃带 数值模拟 遗煤自燃区
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有轨电车轮轨型面匹配问题的研究 被引量：12
8
作者 赵伟 王春艳 +1 位作者 张军 杜礼明 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期34-37,共4页
利用轮轨型面测量仪测量大量即将磨耗到限的车轮踏面和钢轨轨头型面(简称旧轮和旧轨型面),从中选取具有一般性的型面建立三维有限元模型,分别研究了新旧车轮与新旧钢轨配合接触问题。通过几种轮轨接触模型的计算,总结了不同模型的接触... 利用轮轨型面测量仪测量大量即将磨耗到限的车轮踏面和钢轨轨头型面(简称旧轮和旧轨型面),从中选取具有一般性的型面建立三维有限元模型,分别研究了新旧车轮与新旧钢轨配合接触问题。通过几种轮轨接触模型的计算,总结了不同模型的接触斑面积、形状、位置,以及接触力分布和等效应力的变化规律,并分析了旧轮和旧轨被挤压出飞边的原因。结果表明:新轮-旧轨接触模型的接触斑面积较小,等效应力较大,接触位置在轨顶的两侧,说明磨耗到限旧轮踏面被镟修成标准轮踏面形状的不合理性。旧轮-旧轨配合,与其他模型相比接触斑面积最大,轮轨匹配相对较好,因此,适应旧轨轨头型面的车轮踏面形状设计对于减缓轮轨磨耗具有重要的意义。 展开更多
关键词 轮轨接触 有限元 接触力 等效应力
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高速列车车体的灵敏度分析及轻量化设计 被引量：10
9
作者 高月华 石晓飞 +1 位作者 谢素明 杜礼明 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期885-891,共7页
针对某高速列车铝合金车体,在静强度及模态特性的有限元分析基础上,分析车体关键部位应力及位移指标对车顶、上边梁、侧墙和底板等主要型材结构的厚度变化的灵敏度,并对灵敏度结果进行分析。基于灵敏度分析结果,确定以车顶、上边梁以及... 针对某高速列车铝合金车体,在静强度及模态特性的有限元分析基础上,分析车体关键部位应力及位移指标对车顶、上边梁、侧墙和底板等主要型材结构的厚度变化的灵敏度,并对灵敏度结果进行分析。基于灵敏度分析结果,确定以车顶、上边梁以及侧墙厚度为设计变量的车体轻量化模型,并进行优化设计。优化后的车体结构减重6.64%,且车体强度、刚度以及模态频率等指标均满足设计要求,达到良好的轻量化效果。 展开更多
关键词 铝合金车体 灵敏度分析 尺寸优化 轻量化
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离心压气机机匣处理多工况性能预测与分析 被引量：10
10
作者 龚义朝 杜礼明 +1 位作者 王澄宇 王焱 《流体机械》 CSCD 北大核心 2013年第2期48-52,共5页
机匣处理作为一种高效、经济的扩稳技术,越来越多的被用以提高压气机的稳定工作裕度。为了研究机匣处理对离心压气机多工况性能的影响,本文对3种进气回流机匣结构的压气机模型和无机匣处理的实壁压气机模型分别进行了数值仿真分析。数... 机匣处理作为一种高效、经济的扩稳技术,越来越多的被用以提高压气机的稳定工作裕度。为了研究机匣处理对离心压气机多工况性能的影响,本文对3种进气回流机匣结构的压气机模型和无机匣处理的实壁压气机模型分别进行了数值仿真分析。数值计算结果与最优模型的试验结果吻合较好,比较准确的预测了喘振边界的位置,验证了计算方法的可靠性。结果表明,只有结构合理的进气回流机匣处理才能在各个转速下均显著扩大压气机小流量的稳定工作范围,其中机匣处理的开槽位置和前置导流挡板对其性能有着重要影响。 展开更多
关键词 离心式压气机 机匣处理 性能预测 多工况
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预混气体在多孔介质中往复式超绝热燃烧的数值研究 被引量：9
11
作者 杜礼明 解茂昭 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期230-235,共6页
根据气、固两相局部非热平衡假设,建立了RSCP系统的二维非稳态数学模型,对于固体能量方程中的辐射源项采用辐射传递的有限体积法求解,研究了当量比、换向半周期、混合气流速对温度分布、辐射热流量和放热率的影响,考察了最高温升和可燃... 根据气、固两相局部非热平衡假设,建立了RSCP系统的二维非稳态数学模型,对于固体能量方程中的辐射源项采用辐射传递的有限体积法求解,研究了当量比、换向半周期、混合气流速对温度分布、辐射热流量和放热率的影响,考察了最高温升和可燃极限与这些参数之间的关联.研究表明,燃烧室内温度呈梯形分布,高温区较宽;气体的最高温度明显高于绝热火焰温度;贫可燃极限显著扩展,对提高燃烧效率和节约能源有重要作用. 展开更多
关键词 多孔介质 预混气体 往复流动 超绝热燃烧 数值研究
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瞬态风场下带风屏障的高架桥上高速列车气动特性 被引量：8
12
作者 吴超 杜礼明 《大连交通大学学报》 CAS 2017年第2期21-26,33,共7页
通过数值方法研究了中国帽型瞬态风中高速列车在带风屏障的高架桥上运行时的气动性能,并与恒定横风场下的情况进行了对比分析.结果表明,恒定侧风下高速列车头车周围的流场结构最为复杂,气动载荷变化最显著,而瞬态风作用下高速列车气动... 通过数值方法研究了中国帽型瞬态风中高速列车在带风屏障的高架桥上运行时的气动性能,并与恒定横风场下的情况进行了对比分析.结果表明,恒定侧风下高速列车头车周围的流场结构最为复杂,气动载荷变化最显著,而瞬态风作用下高速列车气动性能表现出一定时滞性,列车时速为300 km/h时,风速从13.8 m/s递增到23.46 m/s再递减至13.8 m/s过程中,列车所受到的气动力及气动力矩均发生显著波动,这与稳定横风下列车受到的恒定侧向力明显不同.当列车以时速200~400 km/h运行时,车速每增加50 km/h,列车运行的最大阻力增长9%~10%,其他气动力也随车速稳步增长,气动力矩的增大幅度则随车速的增长有显著加大趋势. 展开更多
关键词 自然瞬态风 高速列车 高架桥声屏障 气动特性 数值分析
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往复式多孔介质超绝热燃烧中辐射传热有限体积法 被引量：4
13
作者 杜礼明 解茂昭 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期673-678,共6页
对多孔介质中的往复式超绝热燃烧(简称为RSCP)进行了二维数值模拟,采用辐射传递的有限体积法求解了固相能量方程中的辐射源项.研究了预混气体流速、当量比和换向半周期等主要操作参数对RSCP系统中的温度分布、放热率、辐射热流量和辐射... 对多孔介质中的往复式超绝热燃烧(简称为RSCP)进行了二维数值模拟,采用辐射传递的有限体积法求解了固相能量方程中的辐射源项.研究了预混气体流速、当量比和换向半周期等主要操作参数对RSCP系统中的温度分布、放热率、辐射热流量和辐射效率的影响.结果表明,有限体积法可以实现光学厚介质的非表面辐射流场与燃烧反应的耦合计算;RSCP燃烧器内部温度场呈典型的梯形,辐射热流近似正弦分布;在相同操作条件下,与常规多孔介质预混燃烧相比,RSCP燃烧器有更好的热结构和更高的辐射效率. 展开更多
关键词 超绝热燃烧 辐射传热 有限体积法 多孔介质 往复流动
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CKD_(7B)型机车风机风道的优化设计与流场数值模拟 被引量：7
14
作者 韩树林 杜礼明 《内燃机车》 2010年第6期11-15,共5页
对大连机车车辆有限公司出口缅甸的CKD7B型机车的风机以及风道流场进行了数值仿真。结果表明,原风道结构设计,特别是隔板位置不尽合理,不同程度地存在出风量和风压不均匀情况,无法满足设计要求。针对这种情况,对原始设计进行了反复优化... 对大连机车车辆有限公司出口缅甸的CKD7B型机车的风机以及风道流场进行了数值仿真。结果表明,原风道结构设计,特别是隔板位置不尽合理,不同程度地存在出风量和风压不均匀情况,无法满足设计要求。针对这种情况,对原始设计进行了反复优化,经多方案对比,得到了通风性能优良、风阻小和各风道风量、风压值满足设计要求的风道结构和隔板位置。 展开更多
关键词 CKD7B型机车 风机风道 优化设计 数值模拟
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级环境下叶片表面粗糙度对压气机气动性能的影响 被引量：7
15
作者 韩菲 杜礼明 +1 位作者 李文娇 李成 《大连交通大学学报》 CAS 2015年第2期47-51,共5页
采用数值方法,在压气机级环境下研究了叶片表面粗糙度对压气机内部流场及特性参数的影响.结果表明,叶片粗糙度对压气机的主要性能参数影响明显;随着叶片粗糙度的增大,压气机级性能衰减加剧,叶轮叶片表面粗糙度增加到100μm以上时,在近... 采用数值方法,在压气机级环境下研究了叶片表面粗糙度对压气机内部流场及特性参数的影响.结果表明,叶片粗糙度对压气机的主要性能参数影响明显;随着叶片粗糙度的增大,压气机级性能衰减加剧,叶轮叶片表面粗糙度增加到100μm以上时,在近失速工况下压气机的总压比和等熵效率下降达10%以上,压气机内气流能量损失增大,尤其是靠近叶轮前缘中上部的气流能量损失严重,同时引起叶片端壁温度升高. 展开更多
关键词 叶片表面粗糙度 离心压气机 级环境 内部流场 气动性能
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进气回流机匣处理离心压气机的扩稳机理 被引量：6
16
作者 龚义朝 杜礼明 +1 位作者 王澄宇 王焱 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期91-95,共5页
车用增压器的离心压气机在高转速下,往往暴露出流量过窄的问题.通过数值分析,对实壁机匣离心压气机模型高转速下的失速机理进行了研究,结果发现,转速下叶顶区域的流动变为跨音速流动,小流量下槽道激波前移至分流叶片之前,由于采用了长... 车用增压器的离心压气机在高转速下,往往暴露出流量过窄的问题.通过数值分析,对实壁机匣离心压气机模型高转速下的失速机理进行了研究,结果发现,转速下叶顶区域的流动变为跨音速流动,小流量下槽道激波前移至分流叶片之前,由于采用了长短叶片导致该处叶片稠度较小,间隙泄漏气流跨过激波后扰动迅速扩大,并诱发大量低能流体的堆积,促使压气机过早失稳.同时,对具有扩稳能力的进气回流机匣处理模型也进行了数值模拟,并与试验数据进行了对比验证,结果表明,布置在激波过后的回流槽能有效带走堆积在导风轮尾部附近的低能流体,减少了泄漏二次流对主流的扰动程度,使得气流以较小的攻角流过短叶片前缘,大大改善了叶轮内部流场. 展开更多
关键词 离心式压气机 进气回流 扩稳 数值模拟
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基于降低航行阻力的声呐导流罩外形优化 被引量：6
17
作者 杜礼明 张进 《舰船科学技术》 北大核心 2013年第4期75-79,共5页
导流罩突出于主船体的底部或首部之外,可以明显降低水流对声呐探测性能的影响,但在一定程度上增大了航行阻力。本文通过数值方法研究某Ⅰ型船加装导流罩前后航行阻力的变化及导流罩对船速的影响。研究表明,加装导流罩后船底的最大压力... 导流罩突出于主船体的底部或首部之外,可以明显降低水流对声呐探测性能的影响,但在一定程度上增大了航行阻力。本文通过数值方法研究某Ⅰ型船加装导流罩前后航行阻力的变化及导流罩对船速的影响。研究表明,加装导流罩后船底的最大压力和船的航行阻力有所增大,但由于导流罩的排水体积与整个船舶的排水体积相比要小得多,因此加装导流罩对船速影响不明显。为优化导流罩的外形结构和进一步降低航行阻力,提出了4种导流罩外形模型并对其流体动力学性能进行分析。对比结果表明,导流罩外形结构为头部流线型、尾部半圆型的综合性能最佳。 展开更多
关键词 导流罩 航行阻力 计算流体动力学 性能优化
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随机侧风下高速列车在桥塔环境中气动载荷的时域与频域特性研究
18
作者 杜礼明 葛文帅 章芝霖 《铁道车辆》 2024年第1期13-18,共6页
在列车高速行驶过程中,强侧风的作用使得高速列车气动载荷急剧变化,可能会引起列车倾覆。文章对比分析了在恒定侧风和随机侧风的作用下,某型高速列车通过桥塔环境时头车所受到的气动载荷的时域特性,通过对其气动载荷进行快速傅里叶变换... 在列车高速行驶过程中,强侧风的作用使得高速列车气动载荷急剧变化,可能会引起列车倾覆。文章对比分析了在恒定侧风和随机侧风的作用下,某型高速列车通过桥塔环境时头车所受到的气动载荷的时域特性,通过对其气动载荷进行快速傅里叶变换,得到了频谱分布特性。结果表明:在恒定侧风作用下,高速列车的气动载荷变化平缓,波动较随机侧风明显平缓;而在随机侧风的作用下,随着基频风速增大,气动载荷的极值大小基本不变,但极值点数目增加,这表明随机侧风模型和基频风速增加,对列车气动载荷变化影响显著。气动载荷功率谱密度集中出现在0~5 Hz范围内,最大值对应频率集中在0~1 Hz范围内,表明由侧风导致的列车所受非定常气动载荷的频率较低,这与列车本身的一些固有振动模态频率非常接近,易形成共振;与恒定侧风相比,随机侧风下气动载荷功率谱密度峰值更大,且随着基频风速增大而增大。 展开更多
关键词 随机侧风 桥塔 气动载荷 时域 频域
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自循环机匣处理对离心压气机气动性能影响分析 被引量：5
19
作者 杜礼明 李文娇 李季 《流体机械》 CSCD 北大核心 2015年第4期33-37,74,共6页
对比分析了带实壁机匣与带处理机匣的压气机模型在多工况下的气动性能,结果表明,在不同转速下,处理机匣结构都具有不同程度的扩稳作用,但同时也造成绝热效率有所降低,而且峰值效率损失随着转速增大而加剧;处理机匣前后槽口与叶顶通道形... 对比分析了带实壁机匣与带处理机匣的压气机模型在多工况下的气动性能,结果表明,在不同转速下,处理机匣结构都具有不同程度的扩稳作用,但同时也造成绝热效率有所降低,而且峰值效率损失随着转速增大而加剧;处理机匣前后槽口与叶顶通道形成的回流运动可有效地削弱激波与间隙泄漏流的强度以及二者的相互作用,有利于改善叶轮通道的气体流通性。 展开更多
关键词 离心压气机 自循环机匣处理 实壁机匣 气动性能 数值分析
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突变阶跃型阵风作用下高速列车的气动特性分析 被引量：5
20
作者 李泉 杜礼明 《大连交通大学学报》 CAS 2016年第3期27-31,共5页
为研究阵风对高速列车行车安全的影响,建立了突变阶跃型阵风作用下高速列车的三维数值模型,分析了突变阶跃型阵风对高速列车的气动性能影响规律,并与恒定风场下的情况进行了对比.结果表明,与恒定风速相比,阵风对高速列车所受的各种气动... 为研究阵风对高速列车行车安全的影响,建立了突变阶跃型阵风作用下高速列车的三维数值模型,分析了突变阶跃型阵风对高速列车的气动性能影响规律,并与恒定风场下的情况进行了对比.结果表明,与恒定风速相比,阵风对高速列车所受的各种气动力影响明显,且不同的阵风模型有不同的影响;阵风发生突变时列车表面的气动力成倍增加,阵风结束后其尾流对高速列车仍有作用;尾流对高速列车的气动力随阵风风速增大而变大,尾流的作用时间也随之增长,最高风速为5 m/s的阵风,尾流在10 s左右后消失;而对于最高风速为30 m/s的阵风,其尾流在14.2 s左右后才消失. 展开更多
关键词 突变阶跃型阵风 高速列车 气动特性 数值分析
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