动车组车体
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(二) 动车组头部流线化设计 尽可能降低头部纵向对称面上的外形轮廓线的垂向高度,使头部趋于扁形, 这样可以减小压力冲击被,并改善尾部涡流影响。 同时,将端部鼻锥部分设计成椭圆形状,可以减少列车运行时的空气阻力, 流线型头、尾端的长度越长,越有利于改善空气动力性能; 在长度一定的情况下,椭球形头部有利于降低列车运行空气阻力,但其引发 的列车交会空气压力波幅值最大;扁宽形头部有利于降低列车交会空气压力波幅 值,但增大了列车运行空气阻力;
动车组车体外形设计
一、车体外形设计基础 1、车体外形设计的要求: 1)空气阻力小 2)空气压力波动小 3)气动噪声小
2、列车空气动力学问题 1) 动车组运行中列车的表面压力 R C V 2 A 2 高速运行时空气阻力大:空气阻力 C-阻力系数 ρ-空气密度 v-列车速度 A-列车横截面积 列车会车时表面压力产生波动,最大压力脉动值的大小是评价列车气动 外形优劣的一项指标。 列车在隧道中运行时将引起隧道内空气压力急剧波动。
4、影响压力波动的因素 1)阻塞系数:车辆横断面积与隧道横断面积之比,减小阻塞系数可减小压力 波动 2)列车头部长细比:增大长细比可减小压力波动 3)头部截面形状 4)空气动力噪声的影响因素 5)车辆外形,包括列车头部和尾部形状、受电弓、导流罩形状,车辆的连接、 通风口结构与布置,以及其他凹凸不平件(如车门、车窗、把手等)
5、空气动力噪声的影响因素 车辆外形,包括列车头部和尾部形状、受电弓、导流罩形状,车辆的连接、 通风口结构与布置,以及其他凹凸不平件(如车门、车窗、把手等)
二、动车组头形设计 对于高速动车组来说,列车头形设计非常重要,好的头形设计可以有效地减 少运行空气阻力、列车交会压力波,还能解决运行稳定性等问题。对于速度在 200公里/小时以上的客车,为减少空气阻力,需将车头设计成流线型。 (一)头形设计的基本要求 1.阻力系数:德国ICE列车前端的驱动头车空气阻力系数C=0.17;末端的 驱动头车空气阻力系数C=0.19 2.头形系数(长细比):头、尾车阻力系数与流线化头部长细比直接有关, 高速列车头部的长细比一般要求达到3甚至更大。
5)车辆底部形状对空气阻力的影响很大,采用与车身横断面形状相吻合的
裙板遮住车下设备,以减少空气阻力,也可防止高速运行带来的砂石击打车下设 备。 6)列车的外表面光滑平整,无明显的凸出和凹陷。如侧门采用塞拉式;扶 手为内置式;脚蹬做成翻板式,使侧面关闭时可以包住它。 7)两车辆连接处采用橡胶大风挡,与车身保持平齐,避免形成空气涡流。 8)列车的受电弓及其基座外形具有良好的空气动力学性能。
三、动车组车身外形设计 动车组必须具有完善的气动外形,以使其具有良好的空气动力学性能。具体 表现为: 1)头尾部为细长,呈流线型状。 2)车身断面呈鼓形,即车顶为圆弧形,侧墙下部向内倾斜(5°左右)底架, 侧墙上部向内倾斜(30°左右)并以圆弧过渡到车顶。 3)列车下部均设有导流罩,且能够方便开启。 4)列车纵断面尽量采用平滑过渡方式,形状不一致时应加过渡区段。
2)列车风:
当列车高速行驶时,在线路附近将产生空气运动,这就是列车风。列车 风将给铁路工作人员和旅客带来一些潜在的危险
3、减小空气阻力的措施 1)列车外表面光滑并流线化 2)增大列车头部的长细比:即列车前端鼻部长度与其衔接的一般截面等效 半径之比,一般达到3以上。 3)列车底部安装裙边整流罩 4)受电弓及其基座流线型化 5)列车密封,消除间隙
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