• ISSN 0258-2724
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高原铁路特殊气象环境对动车组隧道气动阻力的影响

凌亮,  胡彦霖,  杨泽钰,  王开云,  翟婉明

凌亮, 胡彦霖, 杨泽钰, 王开云, 翟婉明. 高原铁路特殊气象环境对动车组隧道气动阻力的影响[J]. 西南交通大学学报, 2022, 57(1): 158-165. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20190998
引用本文: 凌亮, 胡彦霖, 杨泽钰, 王开云, 翟婉明. 高原铁路特殊气象环境对动车组隧道气动阻力的影响[J]. 西南交通大学学报, 2022, 57(1): 158-165. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20190998
LING Liang, HU Yanlin, YANG Zeyu, WANG Kaiyun, ZHAI Wanming. Effect of Plateau Railway Special Meteorological Environment on Tunnel Aerodynamic Drag of Electric Multiple Unit Train[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2022, 57(1): 158-165. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20190998
Citation: LING Liang, HU Yanlin, YANG Zeyu, WANG Kaiyun, ZHAI Wanming. Effect of Plateau Railway Special Meteorological Environment on Tunnel Aerodynamic Drag of Electric Multiple Unit Train[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2022, 57(1): 158-165. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20190998

高原铁路特殊气象环境对动车组隧道气动阻力的影响

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20190998
基金项目: 国家自然科学基金(U19A20110, 52072317);铁路总公司科技研究开发计划(P2018G007);四川省应用基础研究项目(2019YJ0232)
详细信息
    作者简介:

    凌亮(1986—),男,副研究员,博士,研究方向为车辆-轨道相互作用与行车安全控制,E-mail:liangling@swjtu.edu.cn

  • 中图分类号: U270;O355

Effect of Plateau Railway Special Meteorological Environment on Tunnel Aerodynamic Drag of Electric Multiple Unit Train

  • 摘要:

    为研究高原铁路温度与气压条件变化对动车组隧道气动阻力的影响,通过调研某高原铁路雅安至林芝段各站点气象数据,建立了高原铁路特殊高原气象条件下动车组列车隧道气动阻力的计算模型,分析了高原铁路沿线气压与温度变化对动车组隧道气动阻力的影响. 研究结果表明:动车组列车的隧道气动阻力与线路环境的气压、温度密切相关;环境气压越低,隧道气动阻力越小,环境温度越低,隧道气动阻力越大;与平原地区的气象环境相比,高原铁路沿线气压变化对动车组列车隧道运行阻力的影响能达到30%左右,温度变化对动车组隧道运行阻力的影响在10%左右.

     

  • 图 1  高原铁路沿线各站点温度与气压条件

    Figure 1.  Temperature and air pressure condition along the plateau railway

    图 2  列车与隧道的规格(单位:m)

    Figure 2.  The size of the train and the tunnel (unit: m)

    图 3  列车头部网格划分

    Figure 3.  Meshing for the head of train

    图 4  试验与仿真计算结果比较

    Figure 4.  Comparison of experimental and simulation results

    图 5  列车隧道气动阻力

    Figure 5.  Air resistance of train in the tunnel

    图 6  不同条件下列车隧道运行阻力

    Figure 6.  Running resistance of train in the tunnel under different conditions

    表  1  不同列车速度下气动阻力所占比例

    Table  1.   The ratio of air resistance at different speeds

    速度/(km•h−1)2050100160≥300
    气动阻力占比/%215415575 ~ 95
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    表  2  隧道运行阻力变化量

    Table  2.   The variation of tunnel running resistance

    截面面积/m2气压/Pa温度/℃隧道运行阻力变化量/%
    120 km/h160 km/h200 km/h
    8160 795−30−17.9−17.7−20.2
    10−23.9−25.9−27.6
    30−27.1−31.4−31.7
    70−31.4−32.2−36.6
    101 325−3010.313.911.2
    30−5.0−8.4−7.9
    70−10.0−12.7−13.7
    5260 795−30−22.4−20.4−20.6
    10−28.4−27.2−28.6
    30−32.2−31.8−33.4
    70−35.2−35.9−37.2
    101 325−303.89.810.9
    30−2.0−6.4−7.0
    70−8.3−13.3−13.1
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-10-22
  • 修回日期:  2020-08-11
  • 网络出版日期:  2021-11-30
  • 刊出日期:  2020-09-15

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