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作者：安乐;武振锋;朱陇辉;
单位：兰州交通大学机电工程学院;
摘要：高速列车气动性能与头部形状关联紧密。为降低高速列车运行过程中的气动阻力,通过改变双拱型高速列车司机室前窗高度和前窗曲面形状,设计5种不同头部形状的双拱型列车头型,建立高速列车数值计算模型,采用基于三维、定常、不可压缩N-S方程和RNS方法对5种计算模型在明线匀速运行时的流场进行数值模拟,对比研究双拱型列车头部司机室高度和前窗曲面形状对列车明线稳定运行时阻力特性的影响。研究结果表明:运行条件相同时,列车周围流场压力的差异主要存在于司机室前窗过渡区域以及司机室上方,司机室外形参数对双拱型高速列车的气动阻力构成明显影响;随着头部司机室前窗设计高度增加,头车高压分布范围缩小,列车气动阻力系数呈递减趋势,最大相差14.5%;列车司机室前窗设计倾斜程度减小,司机室前窗处最大压力降低,列车气动阻力系数下降13.4%;当选用平面替代曲面作为列车司机室前窗过渡的承接面时,虽可减缓司机室前窗处的正压大小,但导致司机室上方负压加剧,列车气动阻力系数仅下降3.0%;双拱型高速列车司机室应在合理范围内提升高度并减小前窗曲面倾斜程度,可以达到良好的减阻效果。
关键词：高速列车;;双拱头型;;司机室外形;;数值模拟;;气动阻力
基金资助：甘肃省自然科学基金项目(21JR11RA063);; 中央引导地方科技发展资金项目(22ZY1QA005)
