磁悬浮列车串列升力翼开启过程中非稳态气动特性

摘要

高速磁悬浮列车串列升力翼的开启过程属于复杂的非稳态过程，研究该过程的气动特性有助于优化升力翼结构，提高其升力效率和稳定性。首先，建立了带升力翼结构的磁悬浮列车气动仿真模型，研究了升力翼连杆长度与迎风侧攻角对升力与阻力的影响；其次，分析了升力翼装置开启过程中升阻力的变化特征、升力翼周围及列车表面的压力分布特征，以及列车外流场的流线结构特征；最后，探讨了升力翼开启过程中单个升力翼附近涡旋结构的演变规律。结果表明：升力翼装置可显著为列车提供升力，连杆尺寸对升力影响明显，限界条件下最佳连杆长度为50 cm;在400 km/h速度下，升力翼工作状态的迎风侧最佳攻角为14°;升力翼开启过程中，升力与阻力总体呈上升趋势，升力与升力翼单元上缘最大负压成反比，阻力随连杆内部气流漩涡强度变化而增减；升力翼装置完全开启后气动阻力下降，升力达到峰值。

关键词

磁悬浮列车 / 串列升力翼 / 非稳态气动特性 / 流场结构 / 升力