声明
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 国内外高速铁路的发展
1.1.2 高速铁路空气动力学问题
1.1.3. 列车运行阻力基本理论
1.1.4. 列车气动阻力基本理论
1.2 国内外研究方法与现状
1.2.1 列车气动阻力主要研究方法
1.2.2 列车气动阻力国内外研究现状
1.3 本文研究内容
2 方法与验证
2.1 流体力学基本控制方程
2.2 湍流的数值模拟
2.2.1 湍流数值模拟方法
2.2.2 湍流模型控制方程
2.2.3 壁面处理方法
2.3 流场数值求解方法
2.3.1 有限体积法
2.3.2 流场求解的计算方法
2.3.3 离散格式与迭代求解
2.4 重叠网格技术
2.5 算法验证
2.5.1 列车明线运行计算方法
2.5.2 列车明线交会计算方法
2.5.3 列车隧道通过计算方法
2.5.4 风洞试验数值仿真验证
2.5.5 隧道压力波实车试验验证
2.6 本章小结
3 单列车明线稳定运行气动阻力形成机理和分布特性
3.1 计算模型与计算参数
3.1.1国内外线路简化计算模型
3.1.2本文计算模型和计算参数
3.2 网格设计
3.3 简化模型与本文模型计算结果对比
3.3.1 模型比较
3.3.2 两种模型的列车气动阻力特性
3.3.3 轨道对列车阻力影响机理分析
3.3.4 流场结构特性比较
3.4 列车气动阻力及各部件阻力分布
3.5 列车阻力形成机理
3.5.1 列车压差阻力形成机理
3.5.2 列车摩擦阻力形成机理
3.6 主要部件阻力形成机理
3.6.1 转向架系统阻力形成机理
3.6.2 受电弓系统阻力形成机理
3.6.3 风挡系统阻力形成机理
3.7 不同速度下阻力占比分布
3.7.1 不同速度下，气动阻力与运行阻力占比分析
3.7.2 不同速度下，列车车厢和主要部件阻力分布
3.8 本章小结
4 列车明线交会气动阻力形成机理和分布特性
4.1 计算模型和计算参数
4.2 网格划分
4.3 交会压力波与列车阻力特性变化关系
4.4 列车外部流场特征
4.4.1 不同时刻，列车流场特征
4.4.2 不同时刻，列车典型位置的流线特征
4.5 车速对气动阻力分布特性的影响
4.5.1不同速度下，不同时刻气动阻力与运行阻力占比分析
4.5.2 不同速度下，不同时刻车厢气动阻力分布
4.5.3 不同速度下，不同时刻主要部件气动阻力分布
4.6 明线交会与单车明线运行气动阻力对比
4.6.1最大气动阻力与运行阻力占比对比
4.6.2不同车厢气动阻力对比
4.6.3主要部件气动阻力对比
4.7 本章小结
5.单列车通过隧道气动阻力形成机理和分布特性
5.1 计算模型和计算参数
5.2 网格设计
5.3 隧道压力波与列车阻力特性变化关系
5.4 列车外部流场特性
5.4.1 不同时刻，列车流场特征
5.4.2 不同时刻，列车典型位置的流线特性
5.5 不同时刻列车气动阻力分布
5.5.1 不同时刻，车厢阻力分析
5.5.2 不同时刻，列车主要部件阻力分布
5.6 车速对气动阻力的影响特性
5.6.1 不同速度下，列车最大气动阻力与运行阻力占比分布
5.6.2 不同速度下，列车平均气动阻力和平均隧道因子
5.6.3 不同速度下，主要部件气动阻力部分
5.7 单车过隧道与单车明线气动阻力对比
5.7.1 最大气动阻力与运行总阻力占比情况对比
5.7.2 不同车厢气动阻力对比
5.7.3 主要部件气动阻力对比
5.8 本章小结
6 列车隧道内交会气动阻力形成机理和分布特性
6.1 计算模型和计算参数
（1）计算模型
（2）计算区域
（3）网格设计
（4）列车交会过程
6.2 列车隧道内交会压力波与列车阻力形成机理
6.2.1隧道交会压力波与列车阻力特征变化关系
6.2.2列车交会过程阻力变化特征
6.3 列车外部流场特性
6.3.1不同时刻，列车外部流场与阻力形成机理
6.3.2不同时刻，列车典型位置的流线特性
6.4 不同时刻列车气动阻力分布
6.4.1不同时刻，车厢阻力分布
6.4.2 不同时刻，主要部件阻力分布
6.5 车速对气动阻力的影响特性
6.5.1不同速度下，列车最大气动阻力与运行阻力占比分布
6.5.2不同速度下，列车平均气动阻力和平均隧道因子
6.5.3不同速度下，主要部件气动阻力分布
6.6 列车隧道交会与单车明线运行气动阻力对比
6.6.1最大气动阻力与运行总阻力占比情况对比
6.6.2不同车厢气动阻力对比
6.6.3主要部件气动阻力对比
6.7 列车隧道交会与明线交会气动阻力对比
6.7.1最大气动阻力与运行总阻力占比情况对比
6.7.2不同车厢气动阻力对比
6.7.3主要部件气动阻力对比
6.8 列车隧道交会与单车通过隧道气动阻力对比
6.8.1最大气动阻力与运行总阻力占比情况对比
6.8.2主要部件气动阻力对比
6.9 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
