400km/h动车组隧道交会压力波与气动特性仿真分析

摘要

基于精细化的车-隧耦合湍流模型对速度400 km/h动车组隧道中央等速交会情形的压力波进行仿真分析，结合波轨迹图分析了隧道内流场特性，车体及隧道内不同测点处的压力历程特征，在进行400 km/h动车组隧道交会仿真分析的基础上，首次提出了400 km/h动车组气动力分布及数值特征，重点分析了列车交会过程中整车及不同区域的气动阻力、气动升力和气动侧向力的平均值和最大值，结合实车试验中出现的列车头车“负升力”特征，应用计算结果进行了原理性解释，验证了气动是导致头车“负升力”增加的主要原因。结果表明：400 km/h动车组隧道内交会条件下的整车压力峰峰值为12 kPa左右，隧道中部气动载荷压力峰值为15.5 kPa左右。头车对整车的负升力作用最明显，头型区域最大负升力为14.7 kN,平均负升力为8.71 kN。

关键词

400 km/h动车组 / 隧道压力波 / 气动载荷 / 气动负升力

基金资助

中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划课题(N2023T011-A(JB))