基于空气动力学数值模拟方法,针对列车不同部位的转向架和转向架结构表面的气动阻力分布进行分析,对高速动车组列车整车气动效应进行数值仿真。研究结果表明:转向架流场区域在靠近来流端的上部会形成部分死水区,该区域流场与外部质量交换较小,转向架结构表面在来流方向上游会形成一个正压区,在下游方向的转向架结构表面会形成小范围的负压区。列车头车转向架气动阻力明显高于中间车和尾车,其中列车头车I位转向架受到的气动阻力最大,其次是头车II位端转向架,列车的中间车和尾车转向架阻力分布较为均匀,均为头车转向架阻力的60%左右。

本研究通过延迟分离涡模拟(DDES)方法研究了不同的受电弓参数和列车长度对高速列车气动阻力的影响,其中列车的几何形状选择带有受电弓的高速列车和具有3、5、8、10、12、16和17辆车不同编组数的高速列车,数值计算结果通过风洞试验得到验证,其数值计算结果与风洞试验结果相差3.6%。分析了编组数以及受电弓的位置、数量和结构对高速列车周围流场和尾涡流的影响,中间车的空气阻力沿空气流动方向逐渐减小,而受电弓的空气阻力随其向后移动而减小,其中第一个受电弓的空气阻力减小得十分明显,随着受电弓数量的增加,其对后面车辆的空气阻力减小的影响更加明显。本文还提出了带有受电弓的高速列车气动阻力的工程应用公式。对于10车和17车编组的列车,应用公式和仿真结果之间的总空气阻力差异分别为1.2%和0.4%。本研究中提出的工程应用公式可以很...