利用1000 kV特高压变电构架在均匀流、A类和B类地貌高频底部测力天平风洞试验同步测量的基底弯矩和反力的时程数据,对变电构架整体及节段模型的气动力系数功率谱以及均值、均方根、峰度和偏度等统计特性对比分析,详细考察风向、地貌等因素对风荷载特性的影响规律并探讨不同流场下输电构架整体与节段模型的气动力特性比例关系。研究结果表明以A节段模型为例,0°风向均匀流场、A类和B类地貌下C x均值和均方根值之比分别为1∶1.58∶1.57和1∶1.60∶1.59,与之对应,C y均值和均方根值之比分别为1∶7.00∶7.57和1∶1.53∶1.30.整体和各节段模型对比分析发现,90°风向均匀流场下整体模型与四个节段模型C x的均值和均方根值之比分别为1∶0.02∶0.26∶0.22∶0.38和1∶0.06∶0.37∶0.32∶0.41,C y的均值和均方根值之比分别为1∶0.46∶0.57∶0.43∶0.69和1∶0.47∶0.58∶0.44∶0.70...

为了研究横风对高速磁浮列车运行安全的影响,本文基于三维、定常、可压N-S方程,对不同风向角作用下高速磁浮列车在复线高架桥运行的气动特性进行数值计算,并对列车表面压力、周围流场及气动力进行分析.结果表明(1)风向角越大,列车车体两侧的压差越大.(2)当风向角为0°时,尾涡具有明显的对称性,且强度及尺度都较小;当风向角为90°时,尾涡呈现明显的非对称性,且强度和尺度较大.(3)当车速一定时,列车气动载荷基本随风向角增大而增大,头车侧向力最大,尾车升力最大.气动力的最不利风向角范围集中在60°~90°.本文研究结果可为提高磁浮列车大风环境下安全运行提供理论指导和技术支撑.

基于刚性模型测压风洞试验,分析了0~45°范围内不同风向角下方柱的气动特性,得到了方柱的平均风压分布、脉动风压分布、平均气动力、脉动气动力、旋涡脱落特性和驰振稳定性随风向角的变化规律。结果表明方柱的平均阻力系数和平均升力系数随着风向角的增大均先减小后增大,最后趋于平稳,在15°风向角附近取得最小值;方柱的脉动阻力系数基本不随风向角的变化而变化,脉动升力系数在风向角由5°增大到10°时急剧减小;方柱的斯托罗哈数随着风向角的增大呈小幅波动,在5°和15°风向角附近分别取得极小值和极大值;0~10°为方柱的驰振不稳定风向角范围。

基于刚性模型测压风洞试验,分析了0°~90°风向角范围内宽厚比为1∶4矩形柱的气动特性,得到了其风压系数、气动力系数和斯托罗哈数随风向角的变化规律。结果表明,平均阻力系数随着风向角的增大先减小后增大;平均升力系数的绝对值随着风向角的增大先增大后减小;平均扭矩系数分别在α为55°和85°时取得极小值和极大值。脉动气动力系数在α≤25°时整体较α>25°时大。斯托罗哈数在α为15°~35°和85°~90°时发生了突变现象。

为验证兰新高铁大风环境下列车运行安全性,采用积分的方法,测试实车试验列车的横向力、升力和倾覆力矩,研究环境风速、车速、车辆编组位置、挡风墙类型及运行线别和方向对列车气动载荷变化规律的影响。结果表明列车气动载荷与环境风速的1.2~1.6次方成正比,且随着车速的提高,气动载荷与环境风速拟合的幂次减小;列车气动载荷与车速的0.46~0.60次方成正比,环境风速越大,列车气动载荷受车速的影响越小;相同环境风速和车速条件下,头车的气动载荷大于尾车;最大正倾覆力矩出现次数由多到少依次为过渡段、路堑和板式挡风墙,最大负倾覆力矩出现次数最多的为板式挡风墙,其次为路堑;在环境风方向偏离线路垂直方向一定偏角的情况下,列车逆风方向运行时的气动载荷大于顺风方向。实车试验测得的气动载荷数据为大风环境下列车安全评估提供了依据...

建立动车组三车编组侧风下明线运行的三维计算模型,对其侧风工况空气流场随风向角变化特性进行数值计算.对列车运行速度为216 km/h、侧风风向角选取范围为-24°~+24°(间隔为3°),共计17个工况的流场进行了数值分析.将数值模拟中列车表面测点不同风向角下的压力系数与风洞试验数据进行对比,数值模拟结果与风洞试验结果的压力曲线趋势一致,且测点的表面压力系数误差在10%以内,证明了数值计算模型与计算方法的可行性;研究了不同风向角下车体表面压力分布规律、速度矢量分布规律及各项气动力参数.计算结果表明随风向角的增大,车身表面压力与周围来流速度分布不对称性增大,头车最大压力滞止点出现在迎风面鼻端处,迎风侧出现较多正压区,背风侧出现较多负压区;整车阻力系数同侧风风向角的关系曲线满足高斯函数方程,列车阻力系数随着风向角的...

建立动车组三车编组侧风下明线运行的三维计算模型,对其侧风工况空气流场随风向角变化特性进行数值计算.对列车运行速度为216 km/h、侧风风向角选取范围为-24°~+24°(间隔为3°),共计17个工况的流场进行了数值分析.将数值模拟中列车表面测点不同风向角下的压力系数与风洞试验数据进行对比,数值模拟结果与风洞试验结果的压力曲线趋势一致,且测点的表面压力系数误差在10%以内,证明了数值计算模型与计算方法的可行性;研究了不同风向角下车体表面压力分布规律、速度矢量分布规律及各项气动力参数.计算结果表明随风向角的增大,车身表面压力与周围来流速度分布不对称性增大,头车最大压力滞止点出现在迎风面鼻端处,迎风侧出现较多正压区,背风侧出现较多负压区;整车阻力系数同侧风风向角的关系曲线满足高斯函数方程,列车阻力系数随着风向角的...

为研究不同风向角下高速铁路列车气动力特性,分析流线型列车周围流场结构差异对列车气动力影响,以高速铁路典型CRH2列车为研究背景,采用风洞试验和数值模拟相结合的研究手段对不同工况下列车气动力和流场结构进行分析。研究结果表明测压和测力试验结果具有很好的一致性,数值模拟与风洞试验结果吻合良好,可用来分析风向角对列车气动特性的影响;分析得出头车和中车的风压分布和气动力变化规律显著不同,随着风向角的增大,头车侧力系数和升力系数先增大后减小,在风向角为60°左右达到最大值,中车侧力系数和升力系数一直增大,列车绕流状态具有明显的三维特性,不同风向角下气流绕列车呈不同绕流形式,在小于60°风向角下,列车绕流场主要呈流线型结构绕流特性,而大于60°风向角下,列车绕流场主要表现为钝体绕流特性,两种不同绕流状态导致...

针对宽厚比为2、圆角率为0.3的矩形柱,采用刚性模型测压风洞试验的方法,在均匀流场中对其表面风压时程在不同雷诺数和不同风向角下进行了测试。分析了不同风向角下平均阻力系数、平均升力系数和平均风压系数随雷诺数的变化规律。结果表明,随着雷诺数的增大,平均阻力系数减小,平均升力系数会产生明显的跳跃现象。迎风侧角点的风吸力会在较高雷诺数时产生明显的突增现象,随着风向角的增大,突增幅度先增大后减小。

研究不同风向角、两个超大型双曲冷却塔构成串列、并列及来流与双塔中心连线成40°夹角等不同位置时，塔体的风压分布以及其附近高大地面建筑群的影响，给出了双塔干扰时的风荷载特性和工程实际中应考虑的问题，研究结果可供此类冷却塔的工程设计参考。