基于Realizable k-epsilon湍流模型和离散相模型,对100 m/s(高铁速度360 km/h)运行车速条件下,高速列车转向架区域空气流场变化、积雪问题和防积雪优化进行数值计算和分析。研究结果表明:转向架区域内存在大量低速涡流,这些低速涡流周围各部件上容易形成积雪;通过设计并加装导流板和扰流板,能够抑制转向架下方气流的上扬和回流趋势,显著减少转向架积雪量;通过改进结构参数,发现导流板下斜距离为30 mm时,防雪性能最好,其可使转向架积雪量减少95.50%。
基于Realizable k-epsilon湍流模型和离散相模型,对100 m/s(高铁速度360 km/h)运行车速条件下,高速列车转向架区域空气流场变化、积雪问题和防积雪优化进行数值计算和分析。研究结果表明:转向架区域内存在大量低速涡流,这些低速涡流周围各部件上容易形成积雪;通过设计并加装导流板和扰流板,能够抑制转向架下方气流的上扬和回流趋势,显著减少转向架积雪量;通过改进结构参数,发现导流板下斜距离为30 mm时,防雪性能最好,其可使转向架积雪量减少95.50%。
基于Realizable k-epsilon湍流模型和离散相模型,对100 m/s(高铁速度360 km/h)运行车速条件下,高速列车转向架区域空气流场变化、积雪问题和防积雪优化进行数值计算和分析。研究结果表明:转向架区域内存在大量低速涡流,这些低速涡流周围各部件上容易形成积雪;通过设计并加装导流板和扰流板,能够抑制转向架下方气流的上扬和回流趋势,显著减少转向架积雪量;通过改进结构参数,发现导流板下斜距离为30 mm时,防雪性能最好,其可使转向架积雪量减少95.50%。
基于Realizable k-epsilon湍流模型和离散相模型,对100 m/s(高铁速度360 km/h)运行车速条件下,高速列车转向架区域空气流场变化、积雪问题和防积雪优化进行数值计算和分析。研究结果表明:转向架区域内存在大量低速涡流,这些低速涡流周围各部件上容易形成积雪;通过设计并加装导流板和扰流板,能够抑制转向架下方气流的上扬和回流趋势,显著减少转向架积雪量;通过改进结构参数,发现导流板下斜距离为30 mm时,防雪性能最好,其可使转向架积雪量减少95.50%。
内蒙古风吹雪区域路堤式公路常存在路面积雪病害,严重威胁公路交通安全且限制交通运输能力,为了有效防治运营公路路面积雪病害和合理设计风吹雪区域的新建公路,采用数值模拟方法定量分析多种影响因素下路面积雪病害特征,提出路堤式公路横断面设计参数。依据野外观测数据验证模拟方法的可靠性,在来流风速、雪粒粒径、路基高度、路基宽度、边坡比等因素影响下展开风吹雪区域路堤式公路路面积雪病害特征的研究。研究结果表明:在内蒙古风吹雪区域中为使路堤式公路路面积雪病害最少,宜使用边坡比1∶3、路基高度4 m、路基宽度10~15 m为组合的路基横断面参数;在路堤式公路路域中,迎风坡脚和背风坡脚一定会出现雪粒堆积,迎风坡中和路面右侧会出现雪粒堆积,迎风坡顶和背风坡顶不会出现雪粒堆积;气流受路堤扰动作用下,路堤式公路路域中风速呈现“M”型分布规律。研究结果可为内蒙古地区新建路堤式公路的风雪流防治提供一定参考。
内蒙古风吹雪区域路堤式公路常存在路面积雪病害,严重威胁公路交通安全且限制交通运输能力,为了有效防治运营公路路面积雪病害和合理设计风吹雪区域的新建公路,采用数值模拟方法定量分析多种影响因素下路面积雪病害特征,提出路堤式公路横断面设计参数。依据野外观测数据验证模拟方法的可靠性,在来流风速、雪粒粒径、路基高度、路基宽度、边坡比等因素影响下展开风吹雪区域路堤式公路路面积雪病害特征的研究。研究结果表明:在内蒙古风吹雪区域中为使路堤式公路路面积雪病害最少,宜使用边坡比1∶3、路基高度4 m、路基宽度10~15 m为组合的路基横断面参数;在路堤式公路路域中,迎风坡脚和背风坡脚一定会出现雪粒堆积,迎风坡中和路面右侧会出现雪粒堆积,迎风坡顶和背风坡顶不会出现雪粒堆积;气流受路堤扰动作用下,路堤式公路路域中风速呈现“M”型分布规律。研究结果可为内蒙古地区新建路堤式公路的风雪流防治提供一定参考。
内蒙古风吹雪区域路堤式公路常存在路面积雪病害,严重威胁公路交通安全且限制交通运输能力,为了有效防治运营公路路面积雪病害和合理设计风吹雪区域的新建公路,采用数值模拟方法定量分析多种影响因素下路面积雪病害特征,提出路堤式公路横断面设计参数。依据野外观测数据验证模拟方法的可靠性,在来流风速、雪粒粒径、路基高度、路基宽度、边坡比等因素影响下展开风吹雪区域路堤式公路路面积雪病害特征的研究。研究结果表明:在内蒙古风吹雪区域中为使路堤式公路路面积雪病害最少,宜使用边坡比1∶3、路基高度4 m、路基宽度10~15 m为组合的路基横断面参数;在路堤式公路路域中,迎风坡脚和背风坡脚一定会出现雪粒堆积,迎风坡中和路面右侧会出现雪粒堆积,迎风坡顶和背风坡顶不会出现雪粒堆积;气流受路堤扰动作用下,路堤式公路路域中风速呈现“M”型分布规律。研究结果可为内蒙古地区新建路堤式公路的风雪流防治提供一定参考。
内蒙古风吹雪区域路堤式公路常存在路面积雪病害,严重威胁公路交通安全且限制交通运输能力,为了有效防治运营公路路面积雪病害和合理设计风吹雪区域的新建公路,采用数值模拟方法定量分析多种影响因素下路面积雪病害特征,提出路堤式公路横断面设计参数。依据野外观测数据验证模拟方法的可靠性,在来流风速、雪粒粒径、路基高度、路基宽度、边坡比等因素影响下展开风吹雪区域路堤式公路路面积雪病害特征的研究。研究结果表明:在内蒙古风吹雪区域中为使路堤式公路路面积雪病害最少,宜使用边坡比1∶3、路基高度4 m、路基宽度10~15 m为组合的路基横断面参数;在路堤式公路路域中,迎风坡脚和背风坡脚一定会出现雪粒堆积,迎风坡中和路面右侧会出现雪粒堆积,迎风坡顶和背风坡顶不会出现雪粒堆积;气流受路堤扰动作用下,路堤式公路路域中风速呈现“M”型分布规律。研究结果可为内蒙古地区新建路堤式公路的风雪流防治提供一定参考。
采用基于Realizable k-ε湍流模型的非定常雷诺时均方法(URANS)和离散相模型(DPM)探究运动边界对高速列车底部风雪运动规律及转向架区域积雪分布的影响。研究结果表明:地面的运动有效缓解了转向架底部气流的流向动能衰弱效应,显著增加了转向架2区域的流向速度分布,并影响了雪粒垂向速度分布,致使转向架1区域的表面积雪质量降低33.6%,转向架2区域的表面积雪质量增加20.1%;列车轮对的旋转未影响转向架底面积雪分布,但轮对旋转使后端板周围雪粒垂向速度大幅增加,进而增加了转向架上表面的积雪分布;相较于旋转轮对,在轮对静止条件下,牵引电机、齿轮箱、构架和后端板表面积雪质量分别降低1.5%、2.9%、3.4%和6.4%,转向架2区域的表面积雪总质量整体降低3.2%,因此,在高速列车转向架区域积雪的数值仿真和风洞试验研究中,要尽可能地实现转向架、地面和轮对之间的相对运动。
采用基于Realizable k-ε湍流模型的非定常雷诺时均方法(URANS)和离散相模型(DPM)探究运动边界对高速列车底部风雪运动规律及转向架区域积雪分布的影响。研究结果表明:地面的运动有效缓解了转向架底部气流的流向动能衰弱效应,显著增加了转向架2区域的流向速度分布,并影响了雪粒垂向速度分布,致使转向架1区域的表面积雪质量降低33.6%,转向架2区域的表面积雪质量增加20.1%;列车轮对的旋转未影响转向架底面积雪分布,但轮对旋转使后端板周围雪粒垂向速度大幅增加,进而增加了转向架上表面的积雪分布;相较于旋转轮对,在轮对静止条件下,牵引电机、齿轮箱、构架和后端板表面积雪质量分别降低1.5%、2.9%、3.4%和6.4%,转向架2区域的表面积雪总质量整体降低3.2%,因此,在高速列车转向架区域积雪的数值仿真和风洞试验研究中,要尽可能地实现转向架、地面和轮对之间的相对运动。