为研究沙尘环境下高速列车明线运行时的气动特性,基于剪切应力传输模型SST k-w双方程湍流模型和拉格朗日离散相模型,与无沙环境下的高速列车气动特性进行比较,计算分析不同沙粒浓度、不同车速下的高速列车气动特性。计算结果表明:沙尘环境下,当车速一定时,列车整车气动阻力、头车气动阻力、尾车气动阻力均随沙粒浓度增加而逐渐增大,且与沙粒浓度近似呈线性关系;对于气动升力,当车速一定时,头车气动升力绝对值随沙粒浓度的增加而增大,尾车气动升力随车速的增加而降低。该研究成果可为高速列车在沙尘环境中的运行安全提供理论参考。

为研究强降雨环境下的汽车空气动力学特性问题,本文以标准MIRA阶梯背汽车模型为研究对象,建立汽车外流场空气动力学数值计算模型。同时,利用ANSYS Fluent软件,研究在不同降雨强度、不同偏航角对车身气动力、速度特性、压力特性的影响,并追踪了离散相雨滴的运动轨迹及其与车身的接触,分析了车身表面附近区域雨滴质量浓度分布和变化。研究结果表明,在无降雨环境下,随着车速的增加,车身表面正压区和负压区覆盖范围均明显增大,部分雨滴在车身表面发生明显的反弹现象,车速对气动阻力影响较大,而对气动阻力系数没有实质性影响;相同车速条件下,降雨强度越大,气动阻力(系数)增幅越大,并且与降雨强度近似呈线性关系;在一定降雨强度下,随着偏航角的增大,整车气动阻力(系数)和气动侧力(系数)相比无雨时增大,左侧面表面压力逐渐增大,汽车后侧窗边...