基于纳维-斯托克斯方程和紊流模型,采用有限体积法和移动网格技术,开展某市域快速列车明线气动性能数值仿真与试验研究。研究结果表明,车顶空调导流罩过渡曲面位置利于设置新风入口,车顶空调装置中间位置利于设置空调废排出口;列车交会压力波幅值与车速平方近似成正比,且在相同车体横截面上随高度增加而减小;横风效应使列车压力分布呈现强非对称性,气动阻力明显增加;动模型试验进一步验证了仿真的准确性,为列车良好的气动外形设计和空调系统布置提供指导依据。

伴随城市轨道交通绿色低碳设计理念的发展,整车气动减阻优化设计成为提升城际列车节能环保的关键方法。采用基于Realizable k-ε的数值计算方法和流体动力学仿真技术,针对某城际列车进行气动阻力分析,并提出了两种气动减阻优化方案,开展气动阻力分布特性对比研究,验证优化方案的减阻节能效果。研究结果表明列车(车型1)不同构成部分阻力占总阻力的比例关系车体(80.49%)>转向架(13.97%)>受电弓(5.54%);不同编组位置阻力系数占比关系头车(26.06%)>尾车(16.66%)>2车(14.93%)>7车(9.89%)>其他中间车(约8%);列车在140~200 km/h范围内,3种车型的阻力系数近似为常数;优化前后3种车型整车阻力系数分别为0.898、0.858和0.807,两种优化方案减阻率分别为4.45%和10.13%,能耗降低率分别4.63%和9.86%。