高速列车空气动力学性能计算和试验鉴定暂行规定

高速列车空气动力学性能计算和试验鉴定暂行规定

高速列车空气动力学性能计算和试验鉴定暂行规定

高速列车空气动力学性能计算和试验鉴定暂行规定附件7

目录

1 范围 (1)

2 引用标准 (1)

3 列车空气动力学基本参数、符号及单位 (1)

4 列车空气动力性能、噪声参数说明及坐标系 (1)

5 列车外形及空气动力性能基本要求 (1)

6 声学要求 (6)

7 流场数值模拟计算 (7)

8 空气动力学试验 (8)

附录A 列车空气动力学基本参数、符号及单位 (9)

附录B 列车空气动力性能、噪声参数说明 (10)

附录C坐标系 (11)

1范围

本《暂行规定》规定了高速列车空气动力计算、试验及评估鉴定的要求。

本《暂行规定》适用于标准轨距铁路线上营运速度为200km/h到350km/h范围内的高速客运列车；对最高营运速度低于200km/h的客运列车以及需要考虑空气动力性能问题的货运列车可参照使用。

2引用标准

下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准均会被修订，使用本标准的各方应探讨、使用下列标准最新版本的可能性。

GB1920－80 标准大气（30km以下部分）；

GJB1179－91 高速风洞和低速风洞流场品质规范；

《京沪高速铁路建设暂行规定》。

3列车空气动力学基本参数、符号及单位

本《暂行规定》所有参数均采用国际单位制。计算、试验中用到的基本参数及计量单位见附录A。

4列车空气动力性能、噪声参数说明及坐标系

本《暂行规定》用于表示列车空气动力性能、噪声的参数及坐标系见附录B、附录C。

5列车外形及空气动力性能基本要求

5.1列车外形基本要求

5.1.1列车空气动力性能主要取决于列车外形，应根据运

行速度要求，结合生产工艺条件，合理设计满足空

气动力性能要求的列车外形，同时需符合《高速铁

路机车车辆限界技术条件》。

5.1.2车体横截面形状应采用腰鼓形，或者采用折线形式

的侧墙以圆弧与车顶和车底罩相连。

5.1.3头部鼻锥下方应设置导流板，注意导流板形状的设

计。

5.1.4车体底部除转向架部位外，应设置全封闭底罩。

5.1.5列车编组，车体横截面形状应尽可能相同，不同横

截面形状车体混编时，应设置平滑过渡段。

5.1.6空调及冷却系统进风口应尽可能布置在列车表面

压力为正压区域，排风口则应布置在负压较大的区

域。

5.1.7列车外形应尽可能避免以下部位产生涡流：

—车头

—受电弓

—牵引缓冲装置

—车体底部

—把手、缝隙、凹槽等

—车辆连接处

5.2列车空气动力性能基本要求

5.2.1列车的空气动力性能用运行列车本身承受及对环

境作用的空气动力、力矩、压力及其系数表示（见

附录B）。

5.2.2列车空气阻力

—用阻力系数Cx衡量。

—通过数值模拟计算和风洞试验得到。

—在无环境—风影响条件下，不同运行速度列车的Cx值应不超过下表规定值。

表5-1 各种运行速度列车空气阻力系数Cx允许最大值

5.2.3列车交会空气压力波

—用空气压力变化幅值衡量。

—分明线交会和隧道内交会两种情况。

—由数值模拟计算、动模型模拟试验、实车试验得到。

—不同复线间距、不同交会速度时，列车交会空气压力波允许的最大幅值见下表。

表5-2 列车交会空气压力波允许的最大幅值(隧道数据待定)

5.2.4列车运行时的空气动力升力Fz，由数值模拟计算

和风洞试验得到。在无环境风影响条件下，应满足：

头车的Fz≤0、中间车和尾车的Fz接近于零。

5.2.5列车表面压力

—用压力系数

C衡量。

p

—通过数值模拟计算、风洞试验和实车试验得到。

—除受电弓、转向架部位外，其余部位应无空气流动分离现象。

—列车表面压力绝对值应尽可能小。

5.2.6在垂直于列车纵向对称面的常值侧风作用下，列车

运行速度限值的规定见下表。列车运行横向稳定性

需满足规定限值的要求。

5.2.7计算侧风对列车横向稳定性影响时，应包括运行列

车垂直于列车纵向对称面的常值侧风作用下的迎

风面和背风面压力及空气升力。

5.2.8车厢（包括司机室）气密性要求：在门窗关闭情况

下，车厢及司机室内部空气压力由3600Pa降至

1350Pa，所需时间应大于36秒。在产品出厂前进

行试验验证。

5.2.9车厢（包括司机室）内部空气压力变化：在隧道内

列车交会时乘员感受到的空气压力变化应小于

1000Pa。通过实车试验验证。

5.2.10在空气动力作用下对受电弓的弓网接触性能要求：

运行列车顶风速度达到26m/s时，空气动力引起弓网之间的附加压力应小于120N；

运行列车顶风速度达到40m/s时，受电弓对电网导线在接触点处的举升应小于100mm；

列车按允许速度运行，在环境风影响下，弓网之间的接触力应小于下述极限值：

—接触力均值120N

—接触力峰值200N

—接触力标准误差≤22%；

受电弓应具有能承受垂直于列车前进方向、风速达40m/s的风载荷