时速160公里货运列车隧道车体气动载荷的初步研究

摘要

货运高速化是中国铁路货运列车发展的主要目标之一,而中国既有普速线隧道净空面积较小,随着货运列车速度不断提高,货运列车隧道压力波效应问题也逐渐突出.应用一维可压缩非定常不等熵流动模型和广义黎曼变量特征线法,研究了中国新研发的时速160公里货运列车单车隧道压力波的形成机理和沿列车运行方向车外压力的分布特性,对比了单车通过和速到交会时的压力波,并分析了列车速度和车型对单车隧道压力波的影响.研究结果表明:单列车通过隧道时,车外的压力由于隧道内压缩波和膨胀波的作用,导致车外的压力不断波动;沿着列车运行方向,越接近车尾,车厢外的最大正压值和最大压力峰峰值越小,最大负压值越大.对于头车、中间车和尾车的最大压力峰峰值,隧道内会车时的压力值比单车的分别大6.7％、20.5％和57.7％;各个压力最值随着列车速度的增大呈线性增大趋势.对于头车、中间车和尾车的最大正压值,全侧开式快捷棚车的比塞拉式快捷棚车分别大14.7％、13.8％和13.7％;对于最大负压值,其值分别大-5.9％、6.8％和9.6％;对于最大压力峰峰值,其值分别大111.7％、10.4％和9.9％.