高速列车受电弓的气动力学特性

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1、＾硕ｄｒ学位论文＾龜？，胃＊麵ｍ国内图书分类号；ＴＢ１２６密级；公开国际图书分类号：西南交通大学研究生学位论文高速列车受电弓的气动力学特性年级２０１２级姓名王洪娇串请学仿级别工学硕±专业工程力学指导老师杨翊仁教授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西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子脱允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可Ｗ将本论

3、文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后遺用本授权书；２．不保密［／，使用本授权书。＂＂（请在Ｗ上方框内打Ｖ）学位论文作者签名；指导老师签名：曰期：父曰期始西南交通大学硕±学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中巧做的主要工作或贡献如下；１、本文从空气动力学角度出发，对受电弓所在流场对受电弓的影响进行分析。利用软件ＩＣＥＭ根据实际受电弓的尺寸进行建模并将计算域分成两部分分别进行划分网。格靠近受电弓表面的

4、小计算域用非结构网格，离受电弓较远的大计算域采用结构网一。格，最后将两个网格融合在起，输出网格文件２、将生成的网格文件导入流体计算软件ＦＬＵＥＮＴ。采用端流大祸模型（ＬＥＳ）选用二阶迎风格式ＳＩＭＰＬＥ算法对受电弓所在流场进行了仿真计算。仿真计算了不同运行速度及不同横风速度下的空气流场。３、对比分析了运行速度、有无横风及横风大小对受电弓的气动特性的影响。将大祸模型仿真计算监控的滑板的气动为与选用ｔ－０ＳＳＴ模型计算得到的滑板的气动力进行对比，的模型捕捉不到流场的振动特性，进而证明本文选用的模型的正确。性，进而肯

5、定了选用模型的正确性本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。一切法律责任将由本人承担本人完全了解违反上述声明所引起的。学位论文作者签名；沐Ｈ王曰期：於西南交通大学硕±研究生学位论文第Ｉ巧摘要随着我国铁路的不断提速，越来越多的人们选择高速列车出行。然而，当列车的速度超过超过一定速度时，气动力会对列车产生不可忽略的影响，并且会随着速度

6、的Ｗ。２５０ｋｍ／ｈ增大而增大例如，经研究表明，当列车的速度达到时，列车所受到的空７５－８０％－气阻力占运行时受到总胆力的。然而在这７５８０％的空气阻力中，受电弓所受８－４％到的空气阻力占到了１。也就是说高速列车受电弓巧在流场影响受电弓的稳定性，。从而影响受电弓的受流，进而影响列车的安全运行。ＩＣＥＭ本文从计算流体角度出发，研究气动力对受电弓的影响利用软件根据实际受电弓的尺寸进行建模并将计算域分成两部分分别进行划分网格。内部的小汁算域一起合在，输用非结构网格划分，较远的大计算域采用结构网格，最后将两个网格融出网格

7、文件。将．ｍｅ化文件导入ＦＬＵＥＮＴ。采用端流大祸模型（ＬＥＳ）选用二阶迎风格式ＳＩＭＰＬＥ算法对受电弓所在流场进行了仿真计算。仿真计算了四种工况，对比分析了列车的快慢、横向吹来的风速大小对受电弓整体阻力和升力Ｗ及滑板所受脉动力对－阻力和升力的影响。将大锅模型伤真计算监控的淆板的气动力与选用ＳＳＴｉｔ仿模型计８８１＾－：算得到的滑板的气动力进行对比，？模型捕捉不到流场的脉动特性，进而证明本文选用的模型很好。由计算结果可Ｗ得到：列车行驶的速度越快，受电弓受到的升力和阻力都越大，。滑板的升力最大值和最小值相差趙大，滑板的阻

8、力波动都很小横风条件下，气动特一。性与无横风条件下有定不同，横风越大滑板的升力越大，但升力的波动反而减小本文可Ｗ作为研究优化受电