旋转列车气流的大涡模拟概论

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可逆转轮单通道流动大涡模拟

可逆转轮单通道流动大涡模拟
徐岚;崔桂香;许春晓;张兆顺;陈乃祥
【期刊名称】《水力发电学报》
【年(卷),期】2007(26)4
【摘要】为准确预测不可压复杂边界的湍流流动,本文应用高精度有限体积法对曲面边界湍流进行了大涡模拟。

空间离散采用有限体四阶紧致格式,时间推进采用四阶Runge-Kutta法,压力-速度耦合应用四阶紧致格式的动量插值,亚格子应力模式采用动态Smagorinsky模式,复杂边界的处理则应用了浸没边界法,成功地实现了弯槽湍流、NACA0012标准翼型绕流流动和可逆式水泵水轮机转轮内单流道流动的大涡模拟计算,所得结果与已有结果或实验结果吻合良好,表明该方法对于湍流大涡模拟方法在流体机械工程领域中的应用和发展具有重要意义。

【总页数】6页(P124-129)
【关键词】水力机械;可逆转轮;大涡模拟;有限体积法;浸没边界
【作者】徐岚;崔桂香;许春晓;张兆顺;陈乃祥
【作者单位】清华大学热能工程系;清华大学工程力学系
【正文语种】中文
【中图分类】TK72;TV131.2
【相关文献】
1.基于大涡模拟尾水管涡带模拟及流动特性研究 [J], 钟林涛
2.基于大涡模拟的抑制孔腔涡旋流动与脉动压力的流动控制方法研究 [J], DENG
Yu-qing;ZHANG Nan
3.混流式转轮中流场的大涡模拟 [J], 张昌兵;杨永全;鞠小明;桂林
4.大涡模拟研究两相燃烧的进展(Ⅱ)复杂气固流动和煤燃烧的大涡模拟(英文) [J], 周力行;胡瓅元
5.可逆转轮三维流动的涡动力学诊断研究 [J], 樊红刚;陈乃祥;杨琳
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高速列车内气流组织的大涡模拟的开题报告

高速列车内气流组织的大涡模拟的开题报告
目的：
本文旨在通过大涡模拟（LES）模拟高速列车内气流组织，研究列车内空气流动
特性，为列车内空气质量的评估及改善提供理论基础。

背景：
近年来，随着高速列车的发展，越来越多的人选择高速列车作为出行方式。

然而，在高速列车内，由于车内人数众多，呼吸排放、食物烹饪、香烟等因素会使得车内空
气质量下降。

因此，对高速列车内气流组织进行研究，对于理解车内空气质量变化规律，为改善车内空气质量提供依据和方案。

方法：
采用计算流体力学（CFD）软件中的大涡模拟（LES）方法，模拟高速列车内气
流组织。

首先，选取高速列车内部为模拟区域，通过计算高速列车内的风压、温度、
湿度等参数，确定模拟边界条件。

然后，使用CFD软件建立高速列车内部模型，在模拟过程中考虑人员排放、空调系统、车窗开关等因素，模拟高速列车内部气体流动情况。

最后，对模拟结果进行分析并与实际观测结果进行对比。

预期结果：
通过大涡模拟，本研究预计获得高速列车内部不同区域的气流组织情况，揭示列车内流场特征，探讨不同因素对空气质量的影响。

同时，结果分析将为改善高速列车
内部空气质量提供参考，为制定车内通风方案、调整温度湿度等因素提供理论基础。

结论：
通过大涡模拟，本研究将为理解高速列车内气流组织、探究车内空气流动特性、评估空气质量等提供较为准确的数值模拟结果，并为改善列车内部空气质量提供理论
基础和实践指导。

旋转列车气流的大涡模拟

等的和加密的３种计算网格。加密网格的计算结果与试验数据吻合较好。运用大涡模拟获得了不同的流动区域。研究表明，以柱面形式支撑的风挡和车下复杂结构对气流的速度有很大的影响。在合适的雷诺数范围
ＨａｓｎＨｅｄａ，ｔａ．（．）ｓａｍｉｅ１ＵＫ．
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｌｓｒａｏｉｈｓｅｄｔａｎｗａｎｅｔａｅｓｎａｇ — ｄｙｓｕａｉｎ（ｅｓｉｔｅｍｆａｈｇｐｅｒｉｓｉｖｓｉｔｄｕｉｇｌｒｅｅｄｉｌｔｐｇｍｏＬＥＳ）．ｅＴｈ
ｍｅｈａｅｉｆｉｌｇｅｍｅｉｈｔｘｒｍｅａｔ．ＤｉｆｒｎｔｆｏｗｅｏｎｅｅｏａｎｅｉｇｔｓｒｎａｒｙａｒｅｎｔｗｔｈｅｅｐｅｉｎｔｌｄａａｆｅｅｌｒｇｉｓｗｒｂｔｉｄｕｓｎｈｅＬＥＳ．
ｗａａｅａｗｏＲｅｎｏｄｓｎｕｂｅｓｏ７００ｎｄ９４００ｂｅｈｅｈｉｆｔｒｎａｎｔｐｅｓｍｄｔｔｙｌｍｒｆ７０ａ０ａｓｄｏｎｔｅｇｈｔｏｈｅｔａｉｄｉｓｓｅｄ．Ｔｈｒｅｅ
内，流流速与列车速度近似地呈线性关系。气
关键词：车；旋转；流；大涡模拟列气
中图分类号：Ｕ２０１１７．文献标识码：Ｂ

挡风墙背风侧高速列车周围流场非定常特性大涡模拟研究

挡风墙背风侧高速列车周围流场非定常特性大涡模拟研究挡风墙背风侧高速列车周围流场非定常特性大涡模拟研究近年来，高速列车在交通运输领域起着越来越重要的作用，然而其在高速行驶时所面临的背风问题对行车安全和旅客舒适度带来了一系列挑战。

为了解决这一问题，科学家们开始采用计算流体力学（CFD）方法来研究列车周围的流场特性，进而改善列车的设计和操作。

本文旨在使用大涡模拟（LES）方法，对挡风墙背风侧高速列车周围的流场非定常特性进行研究。

通过模拟和分析，我们将深入探讨不同参数对流场的影响，从而为改善列车背风问题提供重要的理论依据。

首先，我们需要对列车及其周围流场进行建模。

为了简化问题，我们假设列车为一个理想化的长方体，并采用三维本构方程来描述流体运动。

列车周围的空气被假设为不可压缩、粘性和理想气体。

在数学方面，我们将采用标准的控制方程（Navier-Stokes方程），并应用LES方法来模拟非定常流体运动。

接下来，我们将根据实际情况设定流场的边界条件和初始条件。

边界条件包括列车表面的速度和压力分布，以及周围空气的入口速度和出口静压。

初始条件将决定流场在初始状态下的速度和压力分布。

在模拟过程中，我们将使用合适的数值计算方法来求解控制方程。

其中，我们将采用有限体积法来离散方程，并结合显式时间推进方法来求解非定常问题。

通过合理选择网格大小和时间步长，可以提高计算的准确性和效率。

当流场的计算结果得到后，我们将进行详细的结果分析和讨论。

首先，我们将关注流场中的速度和压力变化，了解列车背风侧产生的大涡结构以及其对列车尾部气流的影响。

然后，我们将通过比较不同参数条件下的计算结果，分析其对流场的影响。

最后，我们将根据模拟结果提出一些建议和改进方案，以减小列车背风问题带来的负面影响。

这些建议可能包括调整挡风墙的位置和形状，优化列车表面的流线型设计，以及改善列车尾部的气动性能等。

总之，本研究采用大涡模拟方法，对挡风墙背风侧高速列车周围的流场非定常特性进行了深入研究。

大型客机复杂可压缩流的大涡模拟主要研究方法

大型客机复杂可压缩流的大涡模拟主要研究方法一、大涡模拟基础1. 大涡模拟简介大涡模拟是一种将流场分解成小尺度湍流和大尺度湍流的方法。

在LES中，大尺度结构通过直接数值模拟来求解，而小尺度结构则通过子网格模型（sub-grid model）进行建模。

由于小尺度结构不再需要直接求解，因此可以使用更粗的网格来进行计算，从而减少计算量。

同时，LES还能够提供更加真实的湍流统计数据，如湍流强度、湍流长度等。

2. LES的优点和局限性与其他流体力学方法相比，LES有以下几个优点：（1）能够考虑湍流中的时间和空间尺度差异，提供更加真实的湍流信息；（2）计算结果对于网格的依赖性相对较小，使得计算可以在较粗的网格上进行；（3）LES能够模拟复杂流场，如湍流燃烧、多相流等。

虽然LES具有很多优点，但它也有一些局限性：（1）计算量较大，需要使用高性能计算机进行计算；（2）由于需要建立子网格模型，LES的结果可能受到模型误差的影响；（3）由于直接数值模拟只考虑了大尺度结构，因此对于小尺度结构的预测可能存在误差。

二、大涡模拟在大型客机流场研究中的应用1. 大涡模拟在飞行器气动力学研究中的应用大型客机的外形复杂，流场也非常复杂。

对于这样的流场，传统的计算流体力学方法可能无法准确地预测气动力学行为。

因此，大涡模拟成为研究大型客机流场的一种重要方法。

在大涡模拟中，通过将流场分解成大尺度结构和小尺度结构，可以更加准确地模拟大型客机流场中的湍流现象。

大涡模拟还能够提供更加真实的气动力学数据，如升阻比、气动力矩等。

这些数据对于飞机设计和优化非常重要。

2. 大涡模拟在飞行器噪声研究中的应用随着人们对噪声污染的关注度不断提高，飞机噪声研究也越来越受到关注。

大型客机飞行时产生的噪声主要来自于引擎和机翼表面的湍流。

由于湍流现象非常复杂，传统的计算流体力学方法无法准确地预测噪声的产生和传播。

因此，大涡模拟成为研究飞机噪声的一种重要方法。

通过大涡模拟，可以更加准确地模拟湍流现象，从而预测噪声的产生和传播方式。

超声速横侧射流混合特性的大涡模拟

超声速横侧射流混合特性的大涡模拟曹长敏;赵马杰;周涛涛;叶桃红【期刊名称】《中国科学技术大学学报》【年(卷),期】2015(000)008【摘要】采用大涡模拟方法研究了 Gamba 超声速燃烧室内的横侧射流流场中大尺度涡旋结构以及当地混合特性．超声速来流受到音速射流流体的阻碍，形成了复杂的激波和涡旋结构．由计算结果中的平均马赫数分布图可以清楚地看到激波结构，包括弧形激波、λ激波、桶状激波以及马赫盘；采用Q 准则表征三维涡旋结构，可以看到稳态的反向旋转涡对（CVP）、尾迹反向旋转涡对（TCVP）、马蹄涡以及非稳态的射流剪切层涡等结构；此外，由平均流线图可以看到，TCVP 结构与CVP 结构的旋转方向相反，不对称的 CVP 结构导致燃料质量分数展向分布不均匀．引入概率密度函数方法分析当地混合特性，结果表明射流近场混合主要发生在射流出口上游回流区以及桶状激波下侧和射流剪切层下侧的射流尾迹区内；射流远场混合分数的概率密度分布从β分布逐渐过渡为高斯分布．研究射流浓度衰减特征，结果表明氢气质量分数沿射流浓度最大迹线呈指数－0.7衰减．%Large eddy simulation was performed to study the large scale vertical structures and the mixing characteristic of supersonic transverse injection flow in the Gamba combustor . The supersonic flow is obstructed by the sonicjet ,resulting in very complex three dimensional shock waves and vertical structures .All of the shock waves ,including bow shock ,λ shock ,expansion shock ,barrel shock and Mach disk ,can be seen in the mean Mach number contour .The three‐dimensional vertical structures ,such as steady counter‐rotating vortex pairs (CVP) ,trailing counter‐rotating vortex pairs (TCVP) ,horseshoe vortices and unsteady jet shear layer vortices ,can be visualized by the iso‐surface of Q‐criterion . The TCVP structure rotates in the opposite direction of the CVP ,which can be characterized by the average streamline .Moreover , the asymmetric CVP structure leads to non‐uniform distribution of fuel mass fraction in span‐wise direction . The probability density functions (PDFs) were introduced to study the mixing characteristic in the near field ,far field and the recirculation regions in the upstream of the jet .The results show that significant mixing occurs in the recirculation regions ,the bottom of the barrel shock and the wake below the jet shear lay er .The PDFs of mixture fraction obey βdistribution in the near jet flow‐field and develop into Gauss distribution in the downstream .The study of the concentration decay shows that the H2 mass fraction obeys exponential decay along the maximum centerline with the index being about - 0.7 .【总页数】9页(P665-673)【作者】曹长敏;赵马杰;周涛涛;叶桃红【作者单位】中国科学技术大学热科学和能源工程系，安徽合肥 230027;中国科学技术大学热科学和能源工程系，安徽合肥 230027;中国科学技术大学热科学和能源工程系，安徽合肥 230027;中国科学技术大学热科学和能源工程系，安徽合肥 230027【正文语种】中文【中图分类】TK472+.6【相关文献】1.超声速高度欠膨胀冲击射流的大涡模拟 [J], 刘海;姚朝晖2.RBCC燃烧室超声速反应混合层特性的大涡模拟 [J], 魏祥庚;曹东刚;秦飞;吴继平3.超声速气流中液体横向脉冲射流一次破碎的大涡模拟 [J], 林森; 沈赤兵; 肖锋; 朱元昊4.激励射流在超声速流场中的混合特性研究 [J], 顾声龙;陈立红;顾洪斌;李飞;卫喆;张新宇5.三维超声速混合层内标量混合的大涡模拟 [J], 孙明波;范晓樯;梁剑寒;王振国因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

大涡模拟简单介绍

《粘性流体力学》小论文题目：浅谈大涡模拟学生姓名：***学生学号：*********完成时间：2010/12/16浅谈大涡模拟丁普贤（中南大学,能源科学与工程学院，湖南省长沙市，410083）摘要：湍流流动是一种非常复杂的流动，数值模拟是研究湍流的主要手段，现有的湍流数值模拟的方法有三种：直接数值模拟、大涡模拟和雷诺平均模型。

本文主要是介绍大涡模拟，大涡模拟的思路是：直接数值模拟大尺度紊流运动，而利用亚格子模型模拟小尺度紊流运动对大尺度紊流运动的影响。

大涡模拟在计算时间和计算费用方面是优于直接数值模拟的，在信息完整性方面优于雷诺平均模型。

本文还介绍了对N-S方程过滤的过滤函数和一些广泛使用的亚格子模型，最后简单对一些大涡模拟的应用进行了阐述。

关键词：计算流体力学；湍流；大涡模拟；亚格子模型A simple study of Large Eddy SimulationDING Puxian(Central South University, School of Energy Science and Power Engineering, Changsha, Hunan,410083)Abstract：Turbulent flow is a very complex flow, and numerical simulation is the main means to study it. There are three numerical simulation methods: direct numerical simulation, large eddy simulation,Reynolds averaged Navier-Stokes method. Large eddy simulation (LES) is mainly introduced in this paper. The main idea of LES is that large eddies are resolved directly and the effect of the small eddies on the large eddies is modeled by subgrid scale model. Large eddy simulation calculation in computing time and cost is superior to direct numerical simulation, and obtain more information than Reynolds averaged Navier-Stokes method. The Navier-Stokes equations filtering filter function and some extensive use of the subgrid scale model are simply discussed in this paper. Finally, some simple applications of large eddy simulation are told.Key words：computational fluid dynamics; turbulence; large eddy simulation; subgrid scale model0 引言无论是在自然界还是在工程中，流体的流动很多都是湍流流动，例如，山中的流水，飞流直下的瀑布，飞机机翼旁边的气体流动，喷嘴的射流，炉内的气体流动等等。

列车进入隧道时产生涡流的数值模拟

文章编号:167320291(2007)0120063206列车进入隧道时产生涡流的数值模拟骆建军1,王梦恕1,高　波2(1.北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044;2.西南交通大学土木学院,四川成都610031)摘　要:给出了列车穿越隧道时在隧道入口形成涡流场的数值模拟过程.控制方程为三维黏性、可压缩、等熵、非定常流的N-S (Navier-Stokes )方程,空间离散采用了中心有限体积法格式,时间采用预处理二阶精度多步后差分格式进行离散,对列车与隧道之间的相对移动采用移动网格技术处理.计算结果与国外的试验结果基本一致.研究结果表明,在整个涡流的形成过程中,可以将这个过程分为连续的4个阶段,即涡的形成、发展、传播及破坏阶段.研究结果还表明,涡受到列车头部形状的影响要比受到列车速度的影响要大;喷射流速度与列车速度有关系.关键词:列车;空气动力学;隧道;涡;数值模拟中图分类号:U45113 文献标志码:ANumerical Simulation of the V ortex Inducedby a T rain E ntering into a TunnelL UO Jian-j un 1,W A N G Meng-shu 1,GA O Bo2(1.School of Civil Engineering and Architecture ,Beijing Jiaotong University ,Beijing 100044,China ;2.S outhwest Jiaotong University Civil engineering Department ,ChengDu Si-chuang 610031,China )Abstract :A cell-centered finite volume method for numerical integration of N-S equations has been pre 2sented here for three-dimensional unsteady viscous compressible isentropic flow to simulate the forma 2tion of vortex produced by the train entering a tunnel.The numerical procedure is based on precondi 2tioned second-order accurate backward difference in time ,the relative motion between the train and tunnel treated with sliding mesh technique.The results of numerical simulation agree with that of for 2eign.The results show that the formation of the vortex constitutes four phases ,the pre-vortex phase ,the v ortex development phase ,the vortex convection phase and the v ortex breakdown phase.The duration of each of these phases has its own features ,and further more ,the effect of the train nose geometry is greater than the train speed ’s on the vortex ev olution.and the jet velocity is related to the train speed.K ey w ords :train ;aerodynamics ;tunnel ;vortex ;numerical simulation 列车进入隧道入口时伴随着两个重要的空气动力学现象,一是与列车运动方向相反的朝隧道入口运动的出口流,其次是朝列车前方运动的被压缩的空气流并形成压缩波.出口流与隧道内的压缩空气流有着密切的关系.对隧道入口形成的出口流和隧道内压缩波的研究是对由于隧道-列车这一体系所引起的空气动力学现象的较全面的了解.对隧道出口流的研究,国外是通过使用烟流发生装置和高速摄影仪进行可视化研究,没有进行数值模拟.国内对隧道空气动力学的研究,主要还集中在压缩波的研究,对隧道出口流的研究还没有涉及[1-4].本文作者在大型流体软件Fluent 的基础上进行了二次开发,收稿日期:2005209220基金项目:中国博士后科学基金资助项目(中博基字[2005]193)(CC06001);国家自然科学基金资助项目(50178060)作者简介:骆建军(1971-),男,湖南汨罗人,博士.em ail :jj -luo @第31卷第1期2007年2月北　京　交　通　大　学　学　报JOURNAL OF BEI J IN G J IAO TON G UN IV ERSIT Y Vol.31No.1Feb.2007对列车进入隧道产生出口流进行三维数值模拟计算[5],对出口流现象进行了比较详细的研究,为后续隧道空气动力学的深入研究打下基础.1　数值模拟计算111　控制方程在笛卡尔坐标系下,对于空间任意控制体V,积分形式的三维可压缩性N-S方程为55tµW d V+κ[F-G]・d S=0(1)并且有W=ρρvxρvyρvzρe,F=ρνρνvx+p^iρνvy+p^jρνvz+p^kρνe+pν,G=τxiτyiτziτijv j+q(2)式中,ρ为气体的密度,v为气体的速度矢量,p为气体压力,e为单位体积的总能量,τ为黏性应力张量,q为热流通密度,ν为流体的运动粘滞系数,S 为面积,^i、^j、^k为单位方向向量.式(1)中共有8个未知数,5个方程,为了封闭上述方程组,引进方程p=ρR TH=e+p/ρp=(γ-1)[e-ρ(v2x+v2y+v2z)/2]h=C p T(3)式中,H为焓,R为气态常数,γ为比热比,T为气体温度,C p为比压.热传导系数κ由分子导热和湍流导热两部分组成,即κ=κc +κt=γRγ-1μcPr c+μtPr t(4)式中,κc为分子热传导系数,κt为代数湍流热传导系数;Pr c为分子Prantl常数,Pr t为湍流Prantl常数(在壁面处Pr t=0185);μc为分子黏性系数,由Sutherland式计算得到,μt为代数湍流黏性系数,采用Baldwin-Lomax提出的代数湍流黏性模型计算. 112　空间和时间离散对计算区域流场采用有限体积法进行离散.由于列车进入隧道时所诱发的气体速度比声速c小得多,由式(1)所表示的N-S方程在低马赫数下变得越来越“硬化”,在这种情况下会导致方程的解不能很快地收敛.采用时间导数预处理方法[6-7]对式(1)进行处理,这样就能按比例对c重新放大或缩小,以减小“硬化”,得到很好的收敛效果.为了能够给经过预处理后的方程提供一个有效的时间精度解,采用对偶时间步、多阶段格式并在式(1)中引进预处理拟时间微分项.在求解过程中,物理时间步长Δt根据所需要的非定常流的临时精度确定,而拟时间步长Δt′则根据稳定性条件确定.计算过程中,计算步数为374578.113　网格的划分由于列车与隧道之间是一种相对运动,当列车向前运动时,计算区域不断地发生变化,对于这种情况可以采用移动网格来处理.整个区域划分成不同的子区域并各自单独进行网格划分.在实际的流场中,由于列车上有列车车轮、电动机;在隧道底板上有道床、枕木和轨道,因此流场是很复杂的.列车底部以及隧道的地面都简化为平板.最后对整个计算区域进行网格划分后得到107420个单元.114　边界条件的确定及流场的初始化首先,列车的侧壁表面及隧道表面的法向速度为零,其次列车表面上压力梯度的法向分量为零.压力远场边界条件是基于黎曼不变量的无反射边界条件,计算区域内产生的压力波在该处不是反射波而是透射波.在边界面处,流体流出的一面的切向速度分量和熵值都通过插值函数从流场内部得到;而流体流入的一面,这些值则指定为自由流场的值.流场的初始化,首先在隧道入口处,列车进入隧道前可对列车周围的流场进行稳定流的计算,计算收敛时的流场即可作为非定场流场的初始条件.时间步长Δt=010005s,这个时间步长对于非定常流场来说足够小,能够满足计算的需要[8].115　方程求解对流体分析软件Fluent进行二次开发,并进行三维模拟.对列车进入隧道的全过程采用滑移网格法进行模拟.湍流方程采用标准k-ε模型.对三维可压缩性N-S方程,可采用耦合和分离两种方法进行求解.耦合解法即同时求解连续性方程、动量方程、能量方程;而分离求解法是分别求解连续性方程、动量方程和能量方程.本文作者采用耦合求解法,其一般过程如图1所示.116　计算模型的验证为了与英国Ueberlinger西部隧道现场量测实验结果进行比较,在本文的计算过程中,完全按照隧道及列车的实际尺寸进行模拟.隧道的横截面积为28m2,隧道长度为948m,列车横截面积为1013 m2,列车长度为122m,列车速度V=2213m/s,阻46北　京　交　通　大　学　学　报第31卷图1　方程求解过程示意图Fig.1　Sketch of solution of equations塞比为01368.当列车进入隧道时,由于列车头部排挤其前方的气体,使其产生扰动向前传播.图2给出了隧道内距离洞口117m 处相对压力随着时间变化的值,可以看出实测值与数值模拟吻合得较好,从而可以通过该模型进行隧道出口流的计算研究.图2　隧道内压力的历时变化Fig.2　Curve of internal pressure in tunnel2　计算结果及分析图3为列车以20m/s 的速度进入隧道时,在隧道入口10m 处所形成的压力波示意图.图4表示涡流的形成过程,涡的发展顺序按图中标注的数字顺序进行.整个涡流的形成过程可分为4个阶段.图3　测点的压力变化Fig.3　Pressure curve of measure point(1)涡的形成阶段此阶段是压缩波的形成阶段,并且压缩波达到最大值,此时列车头部完全进入隧道,列车头部前方的气体一部分在压缩波压力作用下向隧道前方运动,另一部分气体则通过列车与隧道之间的环状空间向列车后方的隧道出口方向溢出隧道.随着列车头部进一步进入隧道,无论是列车前方的气体还是溢出隧道的气体,都得到加速,并存在一个最大的喷射流速度.当气体从隧道中溢出时,由于边界层的影响,在隧道内壁形成涡层,当涡层向后运动离开隧道口时,它形成涡线并立即卷曲形成涡,涡的直径逐渐增大并向周围扩展.(2)涡的发展阶段图5中,在隧道入口处距离隧道入口端墙d =50mm 的同一截面上布置4个不同的测点,设列车头部进入到隧道内z =z c 处时,其相对应的时间为t =t c (t =0表示列车头部到达隧道入口平面处).列车进入隧道的过程中,各个测点的速度如图6所示.速度的变化可以分成两个阶段.①t ≈3s 阶段,各测点处的速度逐渐增大,这个时间大于整个列车头部进入隧道所需要的时间.在这一阶段,在-019m <x <0范围内(列车与隧道之间的环状空间为118m ),喷射流速度大于其它点的速度.②t ≥3s 阶段.对于-0145m ≤x ≤0(测点4),它表示隧道壁面的边界层.在列车头部进入隧道后,出口处的喷射流速为常数,这个常速度用V jet 表示.图6中的喷射速度近似为V jet =1712m/s.在x =-1135m 和x =-1171m (即测点2和测点1)的速度-时间曲线上出现不连续的起伏,这些起伏表示在隧道外紊流边界层中紊流的特性.当t ≥3s 时,喷射流速度基本上保持为一个常数,随着时间的推移,喷射流速度稍微有点上升,这是由于列车头部断面积的不断增大和隧道边界层厚度的增加的缘故.在计算过程中,喷射流速度的增长不会超过列车的速度,即V jet <V .(3)涡的传播阶段这个阶段的特点是,在隧道入口平面处,压力的变化基本上为零.同时无论列车的头部形状和列车速度如何,涡的厚度变化很微弱.同时,涡以常速度向前传播.(4)涡的破坏阶段这个阶段的特点是,涡的厚度发生极大的变化,涡发生破坏并最终衍变成紊流状态.56第1期骆建军等:列车进入隧道时产生涡流的数值模拟图4　列车进入隧道时形成紊流涡示意图Fig.4　Formation of the vortex when a train entering tunnel66北　京　交　通　大　学　学　报第31卷图5　测点平面布置示意图Fig.5　Sketch of measure points inplane图6　喷射流速度历时变化曲线Fig.6Duration curve of jet velocity3　列车速度及头部形状对涡的影响为了研究列车速度以及列车头部形状对涡的影响,有必要对涡中心离开隧道端墙的距离z n ,涡中心半径r 以及涡的厚度δ进行研究.3个参数的定义见图7.图8表示列车速度对δ、r 、z n 的影响.图8(a )表示涡的厚度随着列车不断进入而发生的变化,从图8(a )中可以看出,当0<t <5s ,涡的厚度随着列车不断进入而逐渐增大,但基本上不受到列车速度的影响,此时涡处于发展阶段.在图8(b )和图8(c )中,当t <2s 时,r 、z n 的变化与列车速度无关.图7　对形成的涡各参数进行定义Fig.7　Parameter definition of the vortex图9表示列车头部形状(见图10)对δ、r 、z n 的影响.在图9(a )中,对于给定速度的列车,涡的厚度也不受到列车头部形状的影响.在图9(b )和图9(c )中,随着列车头部长细比a/b 的增大,在列车进入隧道的过程中,涡形成的时间延长,并且长细比越小的列车头部所形成的涡的厚度δ和涡中心半径r 越大. (a )涡厚度与列车速度的关系 (b )涡中心半径的变化 (c )涡中心距隧道入口的距离图8　列车速度对涡的影响Fig.8　Influence of the train speed on the vortex图11表示列车头部形状与喷射流速V jet 之间的关系.从图11(a )中可以看出,当列车速度V =20m/s 时,在3种列车头部形状下,喷射流速并不相同,而在列车速度V =45m/s 时,得到的喷射流速度相同,如图11(b )所示.显然,喷射流速度与列车速度有关系.在列车低速的情况下,这种差异是由于不同的列车头部形状所引起的.在高(较高)速以及高雷诺数下,边界层处于完全紊流状态.76第1期骆建军等:列车进入隧道时产生涡流的数值模拟图9　列车头部形状对涡的影响Fig.9　Influence of the shape of train on thevortex 图10　列车头部形状示意图图11　喷射流速度与列车头部形状的关系Fig.10　Shapes of trainFig.11Relationship between V jet and the shape of train4　结论(1)列车进入隧道时所诱发的流动是一种低速可压缩性气体流动.在低马赫数下,当流场的流速的大小与声速比起来相差很大时,控制方程中的对流项变得“硬化”,并且时间前进方法收敛很慢;同时由于扩散项的存在,使得收敛更加困难.因此,通过引进预处理矩阵和人工压缩性方法消除了上述“硬化”现象.(2)列车进入隧道时在隧道入口附近形成涡流.在整个涡流的形成过程中,可以将这个过程分为连续的4个阶段,各个阶段具有自己的特点.(3)涡的厚度随着列车不断进入而逐渐增大,但基本上不受到列车速度的影响,而受到列车头部形状的影响比较大.(4)喷射流速度与列车速度有关系.在列车低速的情况下,这种差异是由于不同的列车头部形状所引起的.在高(较高)速以及高雷诺数下,边界层处于完全紊流状态.参考文献:[1]Auvity B ,Bellenoue M ,K ageyama T.Experimental Studyof the Unsteady Aerodynamic Field Outside a Tunnel Dur 2ing a Train Entry[J ].Exp.Fluids ,2001,30(2):221-228.[2]G lezer A.The Formation of Vortex Rings[J ].Phys Fluids1988,A31:3532-3542.[3]Gharib M ,Rambod E ,Shariff K.A Universal Time Scalefor Vortex Ring Formation [J ].Fluid Mech ,1998,360:121-140.[4]Nitsche M ,Krasny R.A Numerical Study of Vortex RingFormation at the Edge of a Circular Tube[J ].Fluid Mech ,1994,276:139-161.[5]骆建军.高速列车进入隧道产生压缩波的数值模拟及试验研究[D ].成都:西南交通大学,2003.Luo jian 2jun.The Experiment and Numerical Simulation on the Pressure Produced By a High-Speed Train Entering into a Tunnel[D ].Chengdu :S outhwest Jiaotong Universi 2ty ,2003.(in Chinese )[6]Turkel E.Preconditioned Methods for S olving the Incom 2pressible and Low Speed Compressible Equations[J ].Jour 2nal of Computational Physics ,1987,72:277-298.[7]Weiss J M ,Smith W A.Preconditioning Applied to Vari 2able and Constant Density Flows[J ].AIAA Journal ,1995,33(11):2050-2057.[8]Woods W A ,Pope C W.Secondary Aerodynamic E ffectsin Rail Tunnels During Vehicle Entry[C]∥In Proc 2th Int Symposium on the Aerodynamic and Ventilation of Vehicle Tunnels (Cambridge ,U K ,March ,1976,23-25)Cran 2field ,U K ,BHRA ,Fluid Engineering ,1976,C5:71-86.86北　京　交　通　大　学　学　报第31卷。

浅谈大涡模拟

浅谈大涡模拟摘要:湍流流动是一种非常复杂的流动，数值模拟是研究湍流的主要手段，现有的湍流数值模拟的方法有三种：直接数值模拟、大涡模拟和雷诺平均模型。

本文主要是介绍大涡模拟,大涡模拟的思路是:直接数值模拟大尺度紊流运动,而利用亚格子模型模拟小尺度紊流运动对大尺度紊流运动的影响.大涡模拟在计算时间和计算费用方面是优于直接数值模拟的,在信息完整性方面优于雷诺平均模型.本文还介绍了对N—S方程过滤的过滤函数和一些广泛使用的亚格子模型，最后简单对一些大涡模拟的应用进行了阐述。

关键词:计算流体力学；湍流;大涡模拟；亚格子模型ﻬA simple study of Lａrge EddｙＳｉmｕlationDIＮG Puxian(Centrａl South University, Ｓcｈool of Eｎergy ＳciｅｎcｅaｎｄPowｅｒEｎgiｎeering,Chaｎgｓｈa, Hｕnan, ４１00８3)Abｓtracｔ:Tｕrbulentｆlow iｓa vｅry ｃomplex flow，anｄnumerｉｃａl simｕlatｉon ｉs the m ａin ｍeａns to study ｉt．Ｔhere aｒe tｈree nｕｍeriｃａl simuｌation mｅｔhｏｄs:dirｅｃt numer ｉcal sｉmulation，ｌarｇeｅddy ｓimulａtiｏn,Ｒｅynｏlds averageｄＮavier—Stokｅs metｈｏd. La ｒge ｅddｙsimulation (LＥＳ）ｉs mainly introdｕｃed in ｔhis paper。

The main idｅa of LEＳis thａt larｇe edｄｉｅｓａrｅresoｌved dirｅctｌｙandｔhｅeffeｃt of thｅsmalｌｅｄdies on thｅlarge eｄdｉｅs is modeledｂy ｓuｂｇrid ｓｃａlｅｍodel。

高速列车脉动压力的大涡模拟及小波分解

高速列车脉动压力的大涡模拟及小波分解
王亚南;陈春俊;何洪阳
【期刊名称】《机械设计与制造》
【年(卷),期】2015(000)008
【摘要】高速列车表面脉动压力是引起气动噪声的主要根源,研究车体表面脉动压力对噪声控制等方面有重要意义.采用大涡模拟(LES)仿真计算高速列车运行时头车和尾车外流场的脉动压力,利用二进正交db小波将脉动压力分解为能量互不重叠的正交频带,并分析脉动压力在各频带上的能量分布规律.数值仿真结果表明:列车表面脉动压力由平均压力和在平均压力附近上下波动的脉动部分组成,脉动压力在全频带均有分布,且主要集中在低频区域;随着列车运行速度的提高,车体表面脉动压力幅值迅速增大,主要能量向高频区域移动;头车、尾车脉动压力变化趋势相似,且头车脉动压力大于尾车脉动压力.
【总页数】4页(P86-88,93)
【作者】王亚南;陈春俊;何洪阳
【作者单位】西南交通大学机械工程学院,四川成都610031;西南交通大学机械工程学院,四川成都610031;西南交通大学机械工程学院,四川成都610031
【正文语种】中文
【中图分类】TH16
【相关文献】
1.高速列车车头曲面脉动压力的大涡模拟 [J], 肖友刚;张晓缝;康志成
2.基于小波变换的高速列车表面脉动压力提取 [J], 陈春俊;何洪阳;邵云龙
3.边界层人工转捩的大涡模拟及壁面脉动压力研究 [J], 徐嘉启;梅志远;刘志华
4.应用EEMD和小波包分解的压力脉动信号时域特征提取方法 [J], 李瑞;谷立臣;赵鹏军;郭西惠
5.跌坎突扩型消力池脉动压力大涡模拟研究 [J], 卢洋亮;尹进步;张曙光;杨钊因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

高速列车舱内气流分布的数值模拟

要：高速列车的高密闭性要求空调座舱满足驾驶员和旅客的热舒适性要求，而传统的舱内通风设计依赖自
由射流的经验公式，确定座舱内温度场和速度场的方法，因无法考虑送排风气流和室内障碍物的影响，通风设计很大程度上依赖于模型实验。本文对旅客车厢采用传统的有限差分法，将送排风气流与车厢形状及座椅作为一体来考虑，通过计算机来模拟车厢内温度场和速度场，以及确定出送风速度和送风温差；对驾驶室，根据高速列车机车形状，采用贴体网格生成法和计算机仿真技术模拟了三维驾驶室形状及室内气流分布。关键词：高速列车；通风设计；气流分布；数值计算中图分类号：文献标识码：
，，
（，，，； ! " # $ " % " % $ $ & ’ ) * & * $ & % & * $ & ’ , ( + ( ，，，） * * * " * $ $ & , & % & $ $ &, & $ % $ $ &’ , + + . (
［］张量形式的通用输运方程，然后进行如下的坐标变
式中，，，，，，和和对，和的一阶导数。
，，分别表示，
三维计算网格的生成
建立了合适的控制方程后需将微分方程离散到差分网格上求解。差分网格的设计，在很大程度上确定了数值计算的精度及敛散性，尤其是对复杂的边界形状引起的复杂的流动现象。笛卡尔直角坐标下的差分网格为矩形网格，网格划分的粗密程度视计算精度和计算成本而定。图为

低雷诺数翼型层流分离现象大涡模拟方法

低雷诺数翼型层流分离现象大涡模拟方法朱志斌; 刘强; 白鹏【期刊名称】《《空气动力学学报》》【年(卷),期】2019(037)006【总页数】9页(P915-923)【关键词】低雷诺数; 翼型; 层流分离; 转捩; 再附; 大涡模拟【作者】朱志斌; 刘强; 白鹏【作者单位】中国航天空气动力技术研究院北京 100074【正文语种】中文【中图分类】V211.30 引言随着近年来临近空间低速飞行器和高性能微小型飞行器的快速发展，翼型在低雷诺数范围内的气动问题日益受到关注。

低雷诺数条件下(1×104～1×105)翼型绕流流动会出现层流分离现象，其形成和演化会严重损害翼型气动性能，并直接影响飞行器续航能力以及操纵性和稳定性[1]。

准确预测翼型层流分离流动现象，并分析认识其气动特性及流动机理，对于低速临近空间飞行器和微型飞行器的设计研制具有重要意义。

对翼型层流分离流动的研究可追溯至20世纪60年代，Gaster和Horton提出了经典层流分离泡模型[2-3],认为层流附面层在逆压梯度作用下分离，在空间发生转捩后，外部高能量气流的引入导致再附，形成层流分离泡。

大量的风洞试验[4-5]和数值模拟[6-7]研究发现，翼型层流分离流动存在显著的非定常特征和非线性效应。

层流分离流场中存在流动分离、转捩、再附等非定常流动结构，并不存在稳定的分离泡，而是一系列的大尺度旋涡结构时均结果。

基于雷诺平均假设的RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes)方法难以准确预测层流分离流动中的转捩现象。

为此，Yuan[8]、Radespiel[9], Lian[10]分别发展了基于稳定性分析的eN方法与RANS联合求解的方法，用于预测工程问题中的低雷诺数转捩过程；此外，Choudhry[11]等采用γ-Reθ和k-kL-ω转捩模型模拟了NACA0021翼型低雷诺数流动，对翼型层流分离泡结构、特性及随迎角、雷诺数、湍流度的变化规律展开了细致的研究。

铁道机车车辆通用旋转式涡流制动_RWB_

４／２００６４６电力牵引足，近年来试制的ＲＷＢ制动系统已在日常中使用。

２．１ＲＷＢ与ＬＷＢ的对比ＩＣＥ３采用ＬＷＢ制动就是利用了涡流制动原理的优点。

对于自３００　ｋｍ／ｈ速度起的制动，尤其是在超过４０‰下坡区段上，为使列车达到期望的制动功率（控制列车下坡运行时的较大动能）采用ＬＷＢ制动是绝对必要的。

ＩＣＥ３的驱动功率（也包括发电制动功率）每２００　ｍ单位达到８　ＭＷ。

ＩＣＥ３的ＬＷＢ的最大制动功率为１３ＭＷ。

这两种制动的电制动功率为２１　ＭＷ。

如果在同一地段连续使用ＬＷＢ制动，那么在ＬＷＢ制动时就会使钢轨发热，钢轨焊接处就会产生附加应力。

这种附加应力要求有相应抗扭曲的线路（重型碎石道床或整体道床的线路），且不得超过规定的温度值（在整体道床轨道上约为８０℃）。

此外，线路中的电气开关装置必须耐受涡流电流。

与ＬＷＢ相比，ＲＷＢ有如下一系列优点：（１）任意类型的铁道机车车辆都可补装ＲＷＢ系统；（２）可部分替代摩擦制动；（３）在某一速度范围内可用ＲＷＢ作为常用制动；（４）根据至今所掌握的技术，在所有铁路线上可不受限制使用ＲＷＢ。

２．２ＲＷＢ与摩擦制动的比较使用常规的闸瓦制动或盘形制动，会出现以下现象：（１）　车轮有很大的热负荷，特别是在长大下坡道上制动时（每一车轮的平均热功率达５０　ｋＷ）；（２）　声音扩散值很高，尤其是货物列车时，在速度ｖ　＝１００　ｋｍ／ｈ时声音扩散值达９１　ｄＢ（Ａ）。

这里没有考虑车辆装备吸音器。

例如改变摩擦副可减小盘形制动噪声和磨耗。

此外，高速列车制动的摩擦副使用的是钢制动盘和烧结合金制动盘，这些制动盘的价格比常用材料的要贵１倍，烧结合金闸片的价格比常用材料的要贵９倍。

铁道运输中使用ＲＷＢ的目标是：在保持或改进性能的前提下，减少或克服机械闸瓦制动或盘形制动系统固有的缺点，从而进一步获得安全性、环境友好性和经济性的效果。

ＲＷＢ可以取代摩擦制动或补充摩擦制动。

在载重汽车上ＲＷＢ与摩擦制动的比例为１∶４￣１∶１０。

高速列车车头曲面脉动压力的大涡模拟(1)

摘
要：为了得出车头曲面脉动压力的分布规律，利用参数变换技术，生成了高速列车车头曲面的四边形贴体网
格，进而生成了高速列车头部流场的六面体网格。对车头流线型曲面的脉动压力进行了大涡模拟，得出了脉动压力的分布特性：在流场中某点处产生的压力主要影响该处本地，而对其余点的影响作用则随着距离的增加而迅速无明显的主频率。各点脉动压力的频谱在低频时幅值较大，随着频率升高，幅值以负减弱；脉动压力的频带很宽，随着列车运行速度提指数规律持续下降。脉动压力 1 /3 倍频程频谱的主要能量集中在 20 ～ 500 Hz 频率范围内，高，频谱的主要能量范围有向高频移动的趋势。关键词：高速列车；车头曲面；脉动压力；大涡模拟中图分类号：U238 文献标识码：A
228
四川大学学报（工程科学版）
第 42 卷
［7 ］法估算了受电弓脉动压力的分布；者基［8 ］于参数变换技术，生成了高速列车车头曲面的四边形贴体网格，并建立了计算车头曲面脉动压力的
（ 1 ，v1 ，（ u i，的边界点坐标是（ 0 ，v0， j ）， j ）， 0 ，0 ）， 1），（ u i，利用这些边界点进行线性插值，可得相对 1，弧长参数空间的表面节点坐标（ u i， j ，v i， j ）的计算公式： u i， j = （ 1 － v i， j ） u i， 0 + v i， j u i， 1 v i， j = （ 1 － u i， j ） v0 ， j + u i， j v1 ， j （2）对上述方程组进行迭代求解，就可以得到相对弧长 v i，参数空间的表面节点坐标（ u i， j， j）。 1. 3 参数网格向物理空间的映射得到相对弧长参数空间内的参数网格 u i， j ，v i， j 后，还需把该网格向物理空间映射，以得到物理空间 y i，内的表面网格（ x i， j， j ，z i， j ）。该过程如下：相对弧 0），（0， 1），（1，长参数空间中四个角点的坐标是（ 0 ， 0），（1， 1）， v i，对点（ u i，对应的 4 个边界点坐标 j， j）， 0），（ u i， 1），（ 0 ，v0，，（ 1 ，v1 ，是（ u i，将这 0， 1， j），， j），些角点和边界点在物理空间中对应的坐标向量记为 R0 ， R0 ， R1 ， R1 ， Ri ， Ri ， R1，j ，，可以 0， 1， 0， 1， 0， 1 ，R0 ， j，得到（ u i， j ，v i， j）点映射到物理空间中的坐标向量 R i ，j 。 R i， j = （ 1 － u i， j ） R0， j + u i， j R1， j + （ 1 － v i， j ） R i， 0 + v i， j R i， 1 －（ 1 － u i， j ）（ 1 － v i， j ） R0， 0 － u i， j （ 1 － v i， j ） R1， 0 －（ 1 － u i， j ） v i， j R0， 1 － u i， j v i， j R1， 1 （3）采用上述方法，笔者开发了车头曲面流场计算的网格生成软件，不但解决了自由型曲面网格的生成问题，而且实现了车头曲面网格生成的程序化。使用可自动控制网格疏者根据程序提示输入相关参数，密，并自动生成车头曲面的四边形贴体网格，进一步可自动生成计算车头曲面外部流场的六面体贴体网格。图 1 是车头曲面的初始局部网格，图 2 是插值并映射后车头曲面的局部网格，图 3 是该软件输出的车头曲面的四边形贴体网格。图 4 是该软件输出的车头曲面流域的六面体网格。

基于大涡模拟方法的三维旋转爆轰流场结构研究

基于大涡模拟方法的三维旋转爆轰流场结构研究
雷特;武郁文;徐高;邱彦铭;康朝辉;翁春生
【期刊名称】《兵工学报》
【年(卷),期】2024(45)1
【摘要】为研究环形燃烧室中边界层、黏性、湍流模拟方法对旋转爆轰流场结构的影响,采用开源计算流体动力学软件OpenFOAM,以氢气为燃料、空气为氧化剂,基于大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)方法、RANS方法、Euler方法,分别结合滑移和无滑移边界,对三维旋转爆轰发动机模型进行数值模拟,分析对比不同计算方法下旋转爆轰流场结构。

着重讨论以LES方法得到的流场结构。

研究结果表明:当采用滑移边界时内、中、外截面的流场温度无太大差异,当采用无滑移边界时内外壁面温度高于中间截面,边界层会影响近壁区域气体的流动速度,导致内外壁面爆轰波高度低于中间截面,还会影响燃烧产物的流动状态轴向截面上爆轰波波头产生变形;不同湍流计算方法得到的旋转爆轰流场结构存在相似性,黏性是影响旋转爆轰流场结构的主要原因。

研究结果对于揭示边界层和黏性对旋转爆轰的影响机制具有一定的科学意义。

【总页数】12页(P85-96)
【作者】雷特;武郁文;徐高;邱彦铭;康朝辉;翁春生
【作者单位】南京理工大学瞬态物理国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】V231.22
【相关文献】
1.气体与液体两相连续旋转爆轰发动机爆轰波传播特性三维数值模拟研究
2.连续旋转爆轰三维流场的数值模拟
3.连续旋转爆轰发动机隔离段流场数值模拟研究
4.基于OpenFOAM的三维H2/Air连续旋转爆轰流场数值模拟
5.基于煤油的旋转爆轰发动机流场数值模拟
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基于大涡模拟的高速列车横风运行安全性研究

基于大涡模拟的高速列车横风运行安全性研究第33卷第4期2011年4月铁道学报JOU R NA L OF T H E CH IN A RA ILW A Y SO CI ET Y V ol 133 N o 14A pr il 2011收稿日期:2009-10-27;修回日期:2010-08-20基金项目:国家重点基础研究发展计划(2007CB714701);/十一五0国家科技支撑计划(2009BAG12A01-C09)作者简介:刘加利(1985)),男,四川成都人,博士研究生。

E -mail:liujl_123@1631com文章编号:1001-8360(2011)04-0013-09基于大涡模拟的高速列车横风运行安全性研究刘加利, 于梦阁, 张继业, 张卫华(西南交通大学牵引动力国家重点实验室,四川成都 610031)摘要:结合高速列车空气动力学和多体系统动力学,研究横风对高速列车运行安全性的影响。

首先采用大涡模拟计算方法,研究了不同横风风速下高速列车非定常气动载荷的时域及频域特性,列车周围流场结构及相应的非定常流场特性。

然后建立高速列车多体系统动力学模型,将得到的气动力作为外加载荷作用于列车上,研究了不同横风风速下定常气动力和非定常气动力对直线上高速列车运行安全性的影响特性,计算结果表明,与定常气动力相比,作用于车身上的非定常气动力使列车的振动加剧。

最后参照高速列车的安全运行标准,对高速列车的安全运行进行分析,为横风下高速列车的安全运行提供参考。

关键词:高速列车;横风;大涡模拟;非定常气动力;运行安全性中图分类号:U 270111 文献标志码:A doi:1013969/j 1issn 11001-8360120111041003Study on Running Safety of High -speed Train under Crosswindby Large Eddy SimulationLIU Jia -li, YU M eng -g e, ZH ANG J-i ye, ZH ANG We-i hua(State Key Laboratory of Traction Pow er,S ou th w est Jiaotong University,Chengdu 610031,China)Abstract:The aerody namics and mult-i body system dy namics of the hig h -speed train are combined in this paper to study the effects o f crossw inds on the running safety of the high -speed tr ain 1Fir stly,the larg e eddy simula -tion (LES)is used to study the time and frequency dom ain characteristics o f the unsteady aero dynamic forces on the hig h -speed train,the structure of the flow field around the train and the char acteristics of the unsteady flow field under different crossw ind speeds 1Then the mult-i body system dynam ics m odel of the hig h -speed train is established,in w hich aerody nam ic forces are dealt w ith as the external loads acting on the train 1With this model,the influence of steady and unsteady aerodynam ic fo rces o n the running safety of the high -speed train un -der cr ossw inds on straight lines is studied 1The r esults show that the vibration of the tr ain under unsteady aero -dynamic forces is more intense than that under steady aer ody namic for ces 1In the end,w ith reference to the safe operation criteria for high -speed trains,the running safety o f the high -speed train is studied,w hich is helpful to safe operation of high -speed trains under cro ssw inds 1Key words:high -speed train;cr oss w ind;large eddy sim ulation(LES);unsteady aerody namic force;running safety随着列车运行速度的不断提高,许多在低速时被合理忽略的问题都逐渐凸显,并且在很大程度上影响着列车的提速[1]。

高速空调列车内气流组织的大涡模拟

高速空调列车内气流组织的大涡模拟匡骁;齐朝晖;李超;韦婷婷【期刊名称】《铁道学报》【年(卷),期】2009(031)003【摘要】高速空调列车车厢内气流的温度场和速度场研究是空调列车内气流组织设计的重要基础,也是空调车内舒适环境评价的依据.考虑到高速列车车厢内复杂的几何结构、数值模拟的边界条件以及空气流场的湍流特性,本文采用湍流大涡模拟方法对高速列车车厢内空气流动与热质传递过程建立了数学模型,采用有限容积法进行区域离散,应用均匀六面体网格划分车厢,并在同位网格的基础上采用SIMPLEX 算法,考虑车内座椅、行李架等障碍物以及车体各壁面辐射、车窗热流、乘客散热和高速列车运行特性等因素的影响,对高速列车车厢内空气流场和温度场进行数值模拟.其结果对高速列车的空调效果及车内舒适环境的优化提供了依据.【总页数】6页(P94-99)【作者】匡骁;齐朝晖;李超;韦婷婷【作者单位】中南大学,制冷空调研究所,湖南,长沙,410075;青岛四方车辆研究所有限公司,山东,青岛,266031;中南大学,制冷空调研究所,湖南,长沙,410075;中南大学,制冷空调研究所,湖南,长沙,410075;中南大学,土木建筑工程学院,湖南,长沙,410075【正文语种】中文【中图分类】U271;O357【相关文献】1.关于空调列车车厢内空气品质的现状分析与对策 [J], 胡春莲;张登春2.空调列车中的气流组织与人体热舒适性 [J], 陈焕新;刘瑞;杨培志3.空调列车车厢内确定新风量的指标分析 [J], 杨培志;陈焕新4.基于乘客热舒适性的空调列车软卧包厢送风气流组织优化研究 [J], 刘志永;尹海国;孙翼翔;李安桂5.空调列车室内气流组织的三维数值模拟 [J], 史自强;卢纪富;靳谊勇;胡世兴因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

运行速度对列车火灾温度分布影响的大涡模拟与分析

运行速度对列车火灾温度分布影响的大涡模拟与分析张丽荣;马纪军;夏冬宁【期刊名称】《铁道车辆》【年(卷),期】2012(050)002【摘要】以某列车车厢实际尺寸为依据,采用美国NIST开发的大涡模拟软件FDS 建立列车火灾模型,以列车运行速度为变量,进行列车火灾数值模拟与分析,重点分析了典型低速和典型高速时的温度场分布情况.结果表明,列车运行速度在120 km/h 以下时,车厢内的平均温度在240℃以下,最高温在车厢外表面；运行速度在120 km/h以上时,列车速度越高,车厢内的平均温度越高.%With the actual dimensions of a certain train compartment as the basis, with the use of the large eddy simulation software FDS developed by the American NIST, the model of train on fire is set up, with the train operation speed as the variable, the digital simulation and analysis of train on fire are carried out, the temperature field distributions at typical low speed and typical high speed are mainly analyzed. The result shows that, when the train running speed is below 120 km/h and the average temperature inside compartment is below 240 , the maximum temperature is at the outside surface of the compart-ment; when the running speed is above 120 km/h, the higher the train speed is, the higher the average temperature inside compartment will be.【总页数】4页(P8-11)【作者】张丽荣;马纪军;夏冬宁【作者单位】唐山轨道客车有限责任公司,河北唐山063035;唐山轨道客车有限责任公司,河北唐山063035;唐山轨道客车有限责任公司,河北唐山063035【正文语种】中文【中图分类】U271【相关文献】1.隧道列车火灾的顶棚射流平均温度分布2.基于大涡模拟的地铁区间火灾横向温度分布研究3.高速铁路列车运行速度提高对车体加速度的影响分析4.地铁列车运行速度对客室内火灾烟气扩散的影响5.运行速度对高速列车火灾热释放速率的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。