高速列车空气动力学行为与外形、结构协同设计基础理论研究

项目名称： 高速列车空气动力学行为与外形、结构协同设计基础理论研究

项目编号： No.U1134203

项目类型： 联合基金项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 机械工程学科

项目作者： 田红旗

作者单位： 中南大学

项目金额： 270万元

中文摘要： 列车超过250km/h速度穿越隧道时，强交变载荷、气压爆波会导致列车和隧道结构疲劳破坏，接触网振动幅值过大造成弓网接触失效；明线运行时，气动阻力占总阻力的75%以上，气动噪声成为列车的主要噪声源。但高速铁路的气压爆波传播、弓网气固耦合、车隧结构疲劳损伤、界面流动控制减阻和气动噪声源辨识等机理仍是未解决的学术难题。本项目采用国内唯一、国际领先的动模型实验装置，结合数值分析、风洞实验、实车实验，对车隧耦合气动效应、减阻降噪等基础理论开展研究，揭示高速列车/隧道耦合空气动力学行为规律，得到隧道内系列气动载荷谱；研究列车表面流动分离及控制机理，提出高速列车界面流动控制减阻方法，得出高速列车气动噪声产生机理及衰减规律；构建高速列车气动外形、结构协同设计模式。研究成果用于提升高速列车运行品质，完善高速列车空气动力学基础理论和研究体系，为我国高速列车研制和高速铁路隧道设计提供理论基础。

中文关键词： 高速列车；空气动力学；概念设计；车隧耦合；减阻降噪

英文摘要：

英文关键词： high-speed train；aerodynamics；conceptual design；train-tunnel coupling；drag and noise reduction