轨道间隙对磁浮列车气动性能的影响

简介

为了研究轨道间隙对磁浮列车气动性能的影响,采用三维、定常、不可压缩雷诺时均方程和标准k-ε双方程湍流模型,模拟无风及横风条件下不同轨道间隙下2车编组磁悬浮列车气动性能。研究结果表明:通过风洞试验验证,列车表面压力的数值模拟结果与试验数据变化规律一致,幅值相差不超过10%;在无风条件下,随着轨道间隙增大,在列车头车流线型及整车非流线型部分,列车与轨道之间空气流速呈增大趋势,而在尾车流线型部分,列车与轨道之间速度略有减小趋势,列车鼻尖点附近车底压力突变幅增大,头车升力减小,尾车升力增大;当轨道间隙由8 mm增大到20 mm时,头车升力减小36.01%,尾车升力增大10.09%,当横风风速为20 m/s时,随着轨道间隙增大,在头尾车鼻尖点附近位置,车轨之间空气流速随轨道间隙增大而减小,在头车流线型其他位置及非流线型部分,车轨之间速度随轨道间隙增大而增大,整车非流线型及尾车流线型部分底面压力略有增大的趋势;头尾车升力均随轨道间隙增大而减小,轨道间隙由8 mm增大到20 mm时,头车升力减小6.34%,尾车升力减小3.06%;不同轨道间隙下列车周围流场结构的差异主要体现在列车底部与轨道顶部之间,改变轨道间隙会改变列车底部与轨道顶部之间的气流速度,从而影响列车底部气动压力,改变列车升力,影响列车运行的平稳性。