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铁道学报2025年第01期:新型高速列车风阻制动装置气动特性及制动性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王红;谢红太;

单位:兰州交通大学机电工程学院;华设设计集团股份有限公司铁道规划设计研究院;

摘要:为实现高速列车风阻制动系统在高速运行或紧急制动阶段,满足双向多模式多级选择制动,同时具备优良的空气动力学特性,以设计速度为400 km/h的高速动车组为参考,提出“窗形”风阻制动装置及其改进型设计方案,并进行气动分析与制动性能研究。以改进型“窗形”风阻制动装置前后两排风阻制动板纵向中间补偿板有效长度为变量,建立计算流体动力学模型,研究发现:当中间补偿板有效长度增加至1.75 m制动工作时,双排风阻制动板整体产生的气动阻力约为4.37 kN,气动阻力系数为1.08,附加气动升力约为0 kN,阻力贡献与单排风阻制动板产生的制动力基本相当,前排对后排的直接干涉系数为临界值1;当中间补偿板有效长度为2 m时,计算风阻制动板纵向对称面内距离外围轮廓100 mm处空间范围的声压级达102.20 dBA,对应声功率为2.82×10~(-2) W/m~3;当每节车辆均布1组改进型“窗形”风阻制动装置时,其所能提供的有效风阻制动力为28.7 kN,风阻瞬时减速度为0.067 4 m/s~2,为列车紧急制动减速度的13%,同时大于1级常用制动减速度,阻力贡献明显。

关键词:高速列车;;空气动力学;;风阻制动装置;;气动特性;;数值仿真

基金资助:甘肃省重点研发计划(23YFGA0040)