磁悬浮列车等速交会气动力研究

摘要

高速磁浮列车作为新一代高速轨道交通工具,其设计速度已经达到600 km/h,马赫数约为0.49。如此高的速度引起的复杂空气动力学效应对列车运行的稳定性和安全性产生了重大影响。本文通过数值模拟方法研究了三编组磁悬浮列车在以相同速度交会时,列车不同车厢的气动阻力、气动升力、气动侧向力的变化。本研究采用了滑移动态网格方法和k-ε湍流模型,并编译了用户定义的函数来确定磁悬浮列车的运动速度。结果表明,列车运行过程中,气动升力具有十分强烈的不稳定性,是影响列车稳定运行的主要因素,其振荡性主要来源于列车底部的不稳定升力,并且尾车所受气动升力远大于头车。两车交会时,列车气动阻力与气动升力和侧向力并不同步变化,且对列车下部分气动升力的影响大于对列车上部分气动升力的影响。