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挡风墙高度和设置位置对车辆气动性能的影响 被引量：51
1
作者 姜翠香 梁习锋 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期66-70,共5页
挡风墙高度是修建挡风墙时必须考虑的重要因素,在强侧风作用下,如果墙太矮,则起不到防风作用,太高则会使车辆有向挡风墙一侧倾覆的趋势。以超薄挡风墙为例,应用FLUENT流场计算软件,按二维定常、不可压纳维尔—斯托克斯方程与标准双方程... 挡风墙高度是修建挡风墙时必须考虑的重要因素,在强侧风作用下,如果墙太矮,则起不到防风作用,太高则会使车辆有向挡风墙一侧倾覆的趋势。以超薄挡风墙为例,应用FLUENT流场计算软件,按二维定常、不可压纳维尔—斯托克斯方程与标准双方程湍流模型对强侧风作用时棚车车体在挡风墙防护下受到的气动力进行了模拟计算。将挡风墙固定在一个位置,棚车分别置于一线和二线,得到一线和二线上车辆受到的倾覆力矩之和最小时的挡风墙高度,即为合理高度。研究结果表明,挡风墙设置位置变化时,其合理高度也会发生变化,两者之间近似成3次多项式关系。 展开更多
关键词 挡风墙 数值模拟计算 车辆气动性能
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CRH2型动车组列车交会空气压力波试验分析 被引量：50
2
作者 熊小慧 梁习锋 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期15-20,共6页
阐述胶济线CRH2型动车组列车交会空气压力波实车测试情况,对测试结果进行详细分析,并将实车试验结果与数值模拟计算结果进行比较。研究结果表明:250 km/h等速交会情况下,实车试验测得的车体表面交会压力波最大幅值为1 195 Pa,在铁路线... 阐述胶济线CRH2型动车组列车交会空气压力波实车测试情况,对测试结果进行详细分析,并将实车试验结果与数值模拟计算结果进行比较。研究结果表明:250 km/h等速交会情况下,实车试验测得的车体表面交会压力波最大幅值为1 195 Pa,在铁路线间距为4.4 m的条件下不会对列车运行安全产生影响;车厢内最大压力变化幅值为19 Pa,仅为车体表面压力变化幅值的1.6%,车厢内产生的压力变化幅值不会对乘客舒适性产生影响;在4.4 m线间距情况下,被测试的CHR2型动车组上的交会压力波幅值近似与同型号等速交会动车组运行速度的平方成正比;数值计算与实车试验得到的规律基本吻合,计算与试验结果相差5.15%,数值计算结果可信。 展开更多
关键词 CRH2型动车组 交会压力波 实车试验 数值模拟分析
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列车交会压力波与运行速度的关系 被引量：35
3
作者 田红旗 许平 +1 位作者 梁习锋 刘堂红 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期64-67,共4页
随着列车速度的提高,列车交会时产生的瞬态压力冲击对行车安全、旅客舒适性均产生严重影响。根据多次实车试验结果和理论分析,将列车交会分为列车静止交会、等速交会和不等速交会3种工况,研究了3种工况的列车交会压力波与运行速度之间... 随着列车速度的提高,列车交会时产生的瞬态压力冲击对行车安全、旅客舒适性均产生严重影响。根据多次实车试验结果和理论分析,将列车交会分为列车静止交会、等速交会和不等速交会3种工况,研究了3种工况的列车交会压力波与运行速度之间的关系,得到一系列回归关系式。研究结果表明:静止列车上的压力波与交会列车运行速度的平方成正比;两列车等速交会时,列车上的压力波幅值与两交会列车的运行速度和相对速度的平方成正比;两列车不等速交会时,高速列车承受的压力波幅值小于与之交会的低速列车所承受的压力波幅值;两列车等速交会时的压力波大于一方列车静止时交会的压力波。 展开更多
关键词 列车空气动力学 列车交会压力波 列车运行速度 速度比
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4种车型横向气动性能分析与比较 被引量：22
4
作者 梁习锋 熊小慧 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期607-612,共6页
根据二维定常不可压缩Navier-Stokes方程和k-ε双方程紊流模型,采用有限体积法对客车、敞车、棚车和罐车4种不同外形铁路车辆在路堤高度、横风风速相同条件下的横向气动性能进行分析与比较。研究结果表明:对于车顶外形为圆弧形的车型,... 根据二维定常不可压缩Navier-Stokes方程和k-ε双方程紊流模型,采用有限体积法对客车、敞车、棚车和罐车4种不同外形铁路车辆在路堤高度、横风风速相同条件下的横向气动性能进行分析与比较。研究结果表明:对于车顶外形为圆弧形的车型,空气流过圆弧形车顶时流速增加,压力下降,故其升力较大;对于车顶外形为钝形的车型,车体迎风面正压区域较大,而背风侧产生较大的漩涡区,在此区域内压力较小,故其侧向力较大;在横风作用下,客车、敞车、棚车和罐车4种车型中,罐车的侧滚力矩最小,稳定性最强,敞车和客车次之,棚车的侧滚力矩最大,其稳定性最弱;在进行强横风地段挡风墙优化设计时,可将棚车作为设防车型,以保证所有列车在强横风地段运行安全。 展开更多
关键词 车辆 气动性能 数值模拟 侧滚力矩
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准高速列车交会空气压力波试验研究 被引量：25
5
作者 田红旗 梁习锋 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期37-42,共6页
根据在广深准高速线上首次成功地进行列车交会压力波试验所得结果，本文分析了列车交会压力波幅值大小与列车运行速度、交会列车相对速度、线间距、车体截面形状、车头形状的关系，以及高速车对低速车的影响。
关键词 准高速 列车交会 空气压力波 试验
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高速列车车辆连接部位气动噪声数值模拟及降噪研究 被引量：32
6
作者 黄莎 梁习锋 杨明智 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期254-259,共6页
采用大涡模拟与声类比相结合的方法,对高速列车车辆连接部位不同尺寸参数时的气动噪声进行了数值模拟,并提出降噪改进方案。研究得到了高速列车以300km/h速度运行时车辆连接部位的气动噪声分布,结果表明:车辆连接部位气动噪声在很宽的... 采用大涡模拟与声类比相结合的方法,对高速列车车辆连接部位不同尺寸参数时的气动噪声进行了数值模拟,并提出降噪改进方案。研究得到了高速列车以300km/h速度运行时车辆连接部位的气动噪声分布,结果表明:车辆连接部位气动噪声在很宽的频带内存在,是宽频噪声;各监测点气动噪声频谱在低频时幅值较大,随着频率的增大先增大后减小,1/3倍频程A声压级主要集中在315～1000Hz频率范围内;车辆连接部位不同尺寸参数中,气动噪声声压级幅值随着凹槽长度L和高度H的增大而有所增加;采用全风挡方案较无风挡时,有效避免气流在凹槽内剧烈扰动,气动噪声显著改善,声压级平均降幅约为9.4%,总声压级平均降幅4.27dBA;研究结果为低噪高速列车的初期研制设计提供科学依据。 展开更多
关键词 气动噪声 风挡 高速列车 数值模拟
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兰州-新疆线强侧风作用下车辆的气动特性 被引量：23
7
作者 熊小慧 梁习锋 +1 位作者 高广军 刘堂红 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1183-1188,共6页
对试验列车上、下行通过“猛进东”测风点时的车体表面压力分布情况进行分析,采用分块积分法得出试验列车上、下行通过“猛进东”测风点的气动力。利用流场计算软件FLUENT对列车在大风作用下通过“猛进东”时的情况进行数值模拟计算,并... 对试验列车上、下行通过“猛进东”测风点时的车体表面压力分布情况进行分析,采用分块积分法得出试验列车上、下行通过“猛进东”测风点的气动力。利用流场计算软件FLUENT对列车在大风作用下通过“猛进东”时的情况进行数值模拟计算,并与实车试验结果进行对比分析。结果表明:车体迎风面及背风面表面压力分布规律基本一致,验证了数值模拟计算模型的准确性;车辆受到的气动力中除升力的实验值与模拟结果相差较大外,主要导致车辆倾覆的横向力和倾覆力矩的实验值与模拟结果相差较小,满足工程应用要求。 展开更多
关键词 车辆气动特性 强侧风 兰新线 实车试验 数值模拟
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列车风挡对空气阻力影响的数值模拟研究 被引量：27
8
作者 梁习锋 舒信伟 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期34-37,共4页
采用数值模拟方法研究了列车风挡对空气阻力的影响。研究表明,采用大风挡和全封闭风挡可明显降低列车运行空气阻力,为进一步完善列车气动外形提供了科学依据。
关键词 列车风挡 空气阻力 数值模拟
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200km/h动车组交会空气压力波试验 被引量：26
9
作者 梁习锋 田红旗 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 2002年第6期621-624,共4页
为确定我国200km/h动车组与准高速列车交会空气压力波的大小,从而为动车组安全评估提供依据,在广深线上利用瞬态压力测试系统,对其列车交会空气压力波性能进行测试,并对测量结果进行综合分析.研究结果表明:在线间距为4m、动车组运行速度... 为确定我国200km/h动车组与准高速列车交会空气压力波的大小,从而为动车组安全评估提供依据,在广深线上利用瞬态压力测试系统,对其列车交会空气压力波性能进行测试,并对测量结果进行综合分析.研究结果表明:在线间距为4m、动车组运行速度为200km/h(准高速列车速度为160km/h)时,准高速列车所受到的压力波幅值为1568Pa,而动车组承受的压力波幅值在1400Pa左右;列车头部外形对列车交会压力波幅值有较大影响,控制车外形流线化程度比动力车的流线化程度好,控制车对准高速车造成的压力冲击波幅值小于动力车造成的压力冲击波幅值;对于目前使用的准高速车辆,动车组以200km/h的速度与之交会运行是安全的. 展开更多
关键词 动车组 空气压力波 试验 安全评估 列车空气动力学 列车交会
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列车空气动力性能研究及外形、结构设计方法 被引量：22
10
作者 田红旗 梁习锋 许平 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期138-141,共4页
列车空气动力学是列车提速和发展高速的一门关键基础科学 ,流线型列车外形和结构设计及梁件加工在我国是一项新的工程应用技术。本项研究以改善列车空气动力性能为起点 ,最终落实到我国提速和高速列车产品研制 ,创建一套从列车空气动力... 列车空气动力学是列车提速和发展高速的一门关键基础科学 ,流线型列车外形和结构设计及梁件加工在我国是一项新的工程应用技术。本项研究以改善列车空气动力性能为起点 ,最终落实到我国提速和高速列车产品研制 ,创建一套从列车空气动力性能分析到气动外形、结构设计及头部骨架梁件数控加工具有自主知识产权的产品研制方法。其研究成果已用于解决列车高速运行时出现的一系列空气动力学问题 ,并解决了流线型列车设计、制造等难题 ,目前 ,我国所有的流线型列车车体均用这套方法设计、制造 ,取得了显著的社会、经济效益 ,具有广阔的应用前景。同时 ,实现了流体力学、固体力学、车辆工程和机械设计制造等多学科交叉 。 展开更多
关键词 列车空气动力学 外形设计 结构设计
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横风作用下敞车的气动性能研究 被引量：20
11
作者 何华 田红旗 +1 位作者 熊小慧 梁习锋 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期73-78,共6页
以C64型敞车为原型车，利用二维定常不可压缩Navier-Stokes方程和两方程紊流模型，采用有限体积法，对横风作用下静止的无导流板满载敞车、无导流板空敞车、有导流板空敞车的气动力进行数值模拟计算。计算结果表明：当横风速度在20．7... 以C64型敞车为原型车，利用二维定常不可压缩Navier-Stokes方程和两方程紊流模型，采用有限体积法，对横风作用下静止的无导流板满载敞车、无导流板空敞车、有导流板空敞车的气动力进行数值模拟计算。计算结果表明：当横风速度在20．7～46．1m·s^-1时，气动力系数的变化幅度不大，可近似作为常数来对待。在20．7m·s^-1的横风速度下，满载敞车所受侧向力小于空敞车，而升力和倾覆力矩则有所增加，因此敞车装载情况对横风作用下敞车受到的气动力有比较大的影响。敞车侧墙加装导流板后，所受到的气动力没有明显变化。 展开更多
关键词 敞车 气动力 导流板 横风
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基于实车试验的高速列车隧道压力波影响因素 被引量：27
12
作者 韩运动 姚松 +1 位作者 陈大伟 梁习锋 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1404-1412,共9页
搭建列车空气动力学在线实车高精测试平台,对列车通过隧道及隧道交会工况下的压力波特性进行实车测试;探究运行速度、隧道长度、阻塞比、编组长度、交会位置等因素对隧道压力波的影响规律;根据隧道内压缩波、膨胀波在隧道内传播、反射... 搭建列车空气动力学在线实车高精测试平台,对列车通过隧道及隧道交会工况下的压力波特性进行实车测试;探究运行速度、隧道长度、阻塞比、编组长度、交会位置等因素对隧道压力波的影响规律;根据隧道内压缩波、膨胀波在隧道内传播、反射、叠加的原理,推导出隧道通过及隧道交会工况下,最不利单线隧道长度、最不利双线隧道长度、最不利交会位置、最不利编组长度等计算公式。研究结果表明:车体表面压力变化幅值与列车速度的平方成正比;车内压力幅值与列车速度的n次方成正比,n的范围为1.3~1.8,n随着隧道长度的变化而变化;研究结果可为高速列车在隧道内运行时的安全性指标提供了压力波评判依据。 展开更多
关键词 高速列车 隧道交会 隧道 压力波
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动力车纵向气动力风洞试验及数值模拟 被引量：25
13
作者 梁习锋 田红旗 邹建军 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期101-105,共5页
采用风洞试验(在地板抽吸和不抽吸情况下)和数值模拟计算对200km/h动力集中型电动旅客列车组动力车纵向气动力进行了研究,得到了动力车作为头、尾车的纵向气动力系数。结果表明,地板抽吸后,头、尾车空气阻力均有明显增加,头车负升力增加... 采用风洞试验(在地板抽吸和不抽吸情况下)和数值模拟计算对200km/h动力集中型电动旅客列车组动力车纵向气动力进行了研究,得到了动力车作为头、尾车的纵向气动力系数。结果表明,地板抽吸后,头、尾车空气阻力均有明显增加,头车负升力增加,尾车正升力减少;动力车头、尾两车联挂时底部空气阻力占总的空气阻力的25.9%,列车减阻的重点在车体底部空气阻力。 展开更多
关键词 动车组 风洞试验 数值计算
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环境风与列车交会耦合作用下磁浮列车横向气动性能 被引量：21
14
作者 梁习锋 沈娴雅 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期751-757,共7页
采用三维、可压、非定常N-S方程,用动网格技术实现列车与地面、环境风与列车之间的相对运动,对不同风速、风向环境风作用下,磁浮列车以430 km/h速度等速交会时列车横向气动性能进行数值分析。研究结果表明：当风向角为135°时,磁浮... 采用三维、可压、非定常N-S方程,用动网格技术实现列车与地面、环境风与列车之间的相对运动,对不同风速、风向环境风作用下,磁浮列车以430 km/h速度等速交会时列车横向气动性能进行数值分析。研究结果表明：当风向角为135°时,磁浮列车受到的交会压力波幅值最大;头车和尾车横向力在风向角分别为270°和225°时最大,分别为-172.5 kN和77.4 kN;头、尾车侧滚力矩均在风向角为90°时最大,分别为-226.7 kN·m和-203.7 kN·m;在90°风向角下,风速增大,列车受到的横向力和侧滚力矩增大,横向力近似与风速的0.8次方成正比,而侧滚力矩约与风速的1.3-1.5次方成正比。 展开更多
关键词 磁浮列车 交会压力波 横向气动性能
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列车气动性能评估参数研究 被引量：22
15
作者 梁习锋 田红旗 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期38-42,共5页
列车外形对列车气动性能起决定性作用。以往常采用长度法定义的长细比(长度长细比)来评估不同头部外形气动性能,这种方法在车身横截面积相同的情况下,致使长度相同外形不同的流线型车头具有相同的长细比而无法进行比较。针对这一情况,... 列车外形对列车气动性能起决定性作用。以往常采用长度法定义的长细比(长度长细比)来评估不同头部外形气动性能,这种方法在车身横截面积相同的情况下,致使长度相同外形不同的流线型车头具有相同的长细比而无法进行比较。针对这一情况,对不同外形系列的流线型列车开展了风洞实验研究,在此基础上提出了一组新的列车气动性能评估参数-整体长细比和宽细比。整体长细比考虑了车头流线型部分水平面投影形状(水平长细比)和纵向对称面投影形状(纵向长细比)对空气阻力的影响,宽细比则综合了长度长细比和车头流线型部分水平面投影形状对列车交会压力波的影响。研究结果表明该组评估参数能较好地反映出端车流线型外形对列车气动阻力和交会空气压力波幅值的影响。 展开更多
关键词 评估参数 高速列车 气动性能 风洞实验 列车空气动力学 列车外形
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强侧风作用下棚车气动外形优化 被引量：17
16
作者 梁习锋 熊小慧 易仕和 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期26-30,共5页
铁路通用车型中,强侧风作用下棚车的气动性能最差。利用二维定常不可压缩N-S方程、k-ε两方程紊流模型,采用有限体积法对强侧风作用下棚车气动外形进行了优化研究。结果表明,棚车车顶形状对强侧风作用下棚车气动性能有较大影响,圆弧型... 铁路通用车型中,强侧风作用下棚车的气动性能最差。利用二维定常不可压缩N-S方程、k-ε两方程紊流模型,采用有限体积法对强侧风作用下棚车气动外形进行了优化研究。结果表明,棚车车顶形状对强侧风作用下棚车气动性能有较大影响,圆弧型车顶的P65型棚车气动性优于“人”字型车顶P64型棚车;棚车侧壁和车顶圆弧采用圆弧过渡比直接连接的效果好,综合考虑棚车气动性能和有效容量两方面因素,建议车顶圆弧和过渡圆弧半径分别取2692mm和500mm。 展开更多
关键词 棚车 气动外形 优化研究 数值计算
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真空管道交通列车气动阻力数值分析 被引量：22
17
作者 黄尊地 梁习锋 常宁 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期165-172,共8页
高速铁路进一步提速会面临巨大能耗、气动噪声和横风失稳等问题,构建真空环境形成管道运输可以很好地解决以上运营问题。依据最小空间尺寸计算克努森数判断真空管道内流体流动状态,考虑三维非定常可压缩效应建立列车和真空管道耦合的真... 高速铁路进一步提速会面临巨大能耗、气动噪声和横风失稳等问题,构建真空环境形成管道运输可以很好地解决以上运营问题。依据最小空间尺寸计算克努森数判断真空管道内流体流动状态,考虑三维非定常可压缩效应建立列车和真空管道耦合的真空空气动力学计算模型,分析列车运行速度、真空管道真空度、阻塞比和环境温度对列车气动阻力的影响。研究表明,列车运行气动阻力与运行速度成抛物线递增关系,与管道压力成线性递增关系,与阻塞比成线性递增关系,与环境温度成线性递增关系;列车运行速度越高,真空管道真空度越低,阻塞比越高,环境温度越高,列车运行气动阻力越大。研究成果为克努森数特征长度的取值、真空管道内流体流动状态的判断、真空空气动力学数值计算的开展和真空管道交通列车气动阻力的分析提供理论依据。 展开更多
关键词 真空管道交通 气动阻力 运行速度 真空度 阻塞比 环境温度
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“中华之星”高速列车综合空气动力性能研究 被引量：13
18
作者 田红旗 梁习锋 《机车电传动》 北大核心 2003年第5期40-45,共6页
介绍了我国即将投入运营的“中华之星”高速列车空气动力性能研究过程:数值计算、风洞试验、动模型试验、在线实车试验;对两种不同头形的高速列车交会压力波、列车空气阻力、列车表面压力分布、气动升力、横向气动力、列车对周围环境的... 介绍了我国即将投入运营的“中华之星”高速列车空气动力性能研究过程:数值计算、风洞试验、动模型试验、在线实车试验;对两种不同头形的高速列车交会压力波、列车空气阻力、列车表面压力分布、气动升力、横向气动力、列车对周围环境的影响等空气动力性能进行了研究;分析了动力车冷却风道一位百叶窗空气流向、流速。结果表明,“中华之星”高速列车具有良好的空气动力性能,能够满足安全运行的要求。 展开更多
关键词 “中华之星”电动车组 高速列车 空气动力性能 列车交会压力 空气阻力 气动升力
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高速列车外形的气动性能数值计算和头部外形的改进 被引量：16
19
作者 张经强 梁习锋 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期631-635,共5页
运用流体力学数值计算软件 CFX对我国 2 0 0 km/ h电动旅客列车的空气动力性能进行了数值模拟计算 ,针对列车气动外形存在的问题 ,对列车头部外形进行了改进 ,并提出了三种列车头部外形改进方案且对其进行了数值模拟研究。计算结果表明 ... 运用流体力学数值计算软件 CFX对我国 2 0 0 km/ h电动旅客列车的空气动力性能进行了数值模拟计算 ,针对列车气动外形存在的问题 ,对列车头部外形进行了改进 ,并提出了三种列车头部外形改进方案且对其进行了数值模拟研究。计算结果表明 ,方案三优于其它两种方案 。 展开更多
关键词 高速列车 头部外形 气动性能 数值计算 结构改进 旅客列车
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强侧风作用下客车车体气动外形优化 被引量：18
20
作者 张洁 梁习锋 +1 位作者 刘堂红 逯林锋 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期3578-3584,共7页
采用三维、不可压N-S方程和k-ε双方程湍流模型,利用有限体积法分别对不同截面形状车体在不同风速、不同风向角以及不同车速工况下的气动性能进行模拟。研究结果表明:在不同横风风速下,车体气动力均随着横风风速的增大而增大,而气动力... 采用三维、不可压N-S方程和k-ε双方程湍流模型,利用有限体积法分别对不同截面形状车体在不同风速、不同风向角以及不同车速工况下的气动性能进行模拟。研究结果表明:在不同横风风速下,车体气动力均随着横风风速的增大而增大,而气动力系数基本保持不变;在不同风向角下,车体气动力随着风向角的增加而增大;当风向角增加到75°时,气动力增长率变小,气动力系数也是随风向角的增加而增大;在不同车速下,车体的气动力随车速的增大变化不大,但气动力系数随车速的增大反而减小。 展开更多
关键词 客车 强侧风 气动外形优化
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