400km/h高速列车通过隧道气动效应数值模拟

摘要

为研究列车以400 km/h速度通过隧道的气动特性,本文利用三维、瞬态可压缩的k-两方程湍流模型数值模拟了8车编组高速列车通过100 m2隧道的气动效应,包括高速列车通过隧道时的车体表面、隧道壁面的压力时程曲线和隧道出口的微压波.结果表明:(1)列车通过隧道时,车体相同横断面上的不同表面测点压力变化规律一致,幅值差异较小;(2)非流线型车体不同横断面表面测点压力的变化幅值存在一定差异,差异幅值最大为4.8％;(3)随着测点与头车鼻尖距离的增加,车体表面测点的负压幅值逐渐增大,尾车表面的负压幅值最大,较头车表面负压幅值增加14.3％;(4)沿列车行驶方向,隧道壁面压力变化幅值呈现出先增加后降低的趋势,在隧道中部250 m和隧道出口位置,不同测点压力变化幅值最大相差79％.