高速列車受電弓的氣動力學(xué)特性

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1、^碩dr?qū)W位論文^龜?,胃*麵m國內(nèi)圖書分類號;TB126密級;公開國際圖書分類號:西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文高速列車受電弓的氣動力學(xué)特性年級2012級姓名王洪嬌串請學(xué)仿級別工學(xué)碩±專業(yè)工程力學(xué)指導(dǎo)老師楊翊仁教授二零一五年五月ClassifiedIndex:U270.1U.D.C:SouthwestJiaotonUniversitgyMasterDegreeThesisAERODYNAMICCHARACTERISTICSOFPANTOGRAP

2、H-OFHIGHSPEEDTRIANGrade:2012Candidate:WangHoniaogjAcademicDereeAliedfor;MastergppSecialit:EnineerinMechanicspyggSupervisor:YangYirenMa2015y西南交通大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部口或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子脫允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)西南交通大學(xué)可W將本論

3、文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索,可W采用影印、縮印或掃描等復(fù)印手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于1.保密□,在年解密后遺用本授權(quán)書;2.不保密[/,使用本授權(quán)書。""(請在W上方框內(nèi)打V)學(xué)位論文作者簽名;指導(dǎo)老師簽名:曰期:父曰期始西南交通大學(xué)碩±學(xué)位論文主要工作(貢獻)聲明本人在學(xué)位論文中巧做的主要工作或貢獻如下;1、本文從空氣動力學(xué)角度出發(fā),對受電弓所在流場對受電弓的影響進行分析。利用軟件ICEM根據(jù)實際受電弓的尺寸進行建模并將計算域分成兩部分分別進行劃分網(wǎng)。格靠近受電弓表面的

4、小計算域用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,離受電弓較遠的大計算域采用結(jié)構(gòu)網(wǎng)一。格,最后將兩個網(wǎng)格融合在起,輸出網(wǎng)格文件2、將生成的網(wǎng)格文件導(dǎo)入流體計算軟件FLUENT。采用端流大禍模型(LES)選用二階迎風(fēng)格式SIMPLE算法對受電弓所在流場進行了仿真計算。仿真計算了不同運行速度及不同橫風(fēng)速度下的空氣流場。3、對比分析了運行速度、有無橫風(fēng)及橫風(fēng)大小對受電弓的氣動特性的影響。將大禍模型仿真計算監(jiān)控的滑板的氣動為與選用t-0SST模型計算得到的滑板的氣動力進行對比,的模型捕捉不到流場的振動特性,進而證明本文選用的模型的正確。性,進而肯

5、定了選用模型的正確性本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨立進行研究工作所得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻的個人和集體,均已在文中作了明確說明。一切法律責(zé)任將由本人承擔(dān)本人完全了解違反上述聲明所引起的。學(xué)位論文作者簽名;沐H王曰期:於西南交通大學(xué)碩±研究生學(xué)位論文第I巧摘要隨著我國鐵路的不斷提速,越來越多的人們選擇高速列車出行。然而,當(dāng)列車的速度超過超過一定速度時,氣動力會對列車產(chǎn)生不可忽略的影響,并且會隨著速度

6、的W。250km/h增大而增大例如,經(jīng)研究表明,當(dāng)列車的速度達到時,列車所受到的空75-80%-氣阻力占運行時受到總膽力的。然而在這7580%的空氣阻力中,受電弓所受8-4%到的空氣阻力占到了1。也就是說高速列車受電弓巧在流場影響受電弓的穩(wěn)定性,。從而影響受電弓的受流,進而影響列車的安全運行。ICEM本文從計算流體角度出發(fā),研究氣動力對受電弓的影響利用軟件根據(jù)實際受電弓的尺寸進行建模并將計算域分成兩部分分別進行劃分網(wǎng)格。內(nèi)部的小汁算域一起合在,輸用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分,較遠的大計算域采用結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,最后將兩個網(wǎng)格融出網(wǎng)格

7、文件。將.me化文件導(dǎo)入FLUENT。采用端流大禍模型(LES)選用二階迎風(fēng)格式SIMPLE算法對受電弓所在流場進行了仿真計算。仿真計算了四種工況,對比分析了列車的快慢、橫向吹來的風(fēng)速大小對受電弓整體阻力和升力W及滑板所受脈動力對-阻力和升力的影響。將大鍋模型傷真計算監(jiān)控的淆板的氣動力與選用SSTit仿模型計881^-:算得到的滑板的氣動力進行對比,?模型捕捉不到流場的脈動特性,進而證明本文選用的模型很好。由計算結(jié)果可W得到:列車行駛的速度越快,受電弓受到的升力和阻力都越大,?;宓纳ψ畲笾岛妥钚≈迪嗖钰w大,滑板的阻

8、力波動都很小橫風(fēng)條件下,氣動特一。性與無橫風(fēng)條件下有定不同,橫風(fēng)越大滑板的升力越大,但升力的波動反而減小本文可W作為研究優(yōu)化受電

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