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新型高速列车风阻制动装置气动特性及制动性能研究
被引量：
1
1
作者
王红
谢红太
《铁道学报》
北大核心
2025年第1期38-46,共9页
为实现高速列车风阻制动系统在高速运行或紧急制动阶段,满足双向多模式多级选择制动,同时具备优良的空气动力学特性,以设计速度为400 km/h的高速动车组为参考,提出“窗形”风阻制动装置及其改进型设计方案,并进行气动分析与制动性能研...
为实现高速列车风阻制动系统在高速运行或紧急制动阶段,满足双向多模式多级选择制动,同时具备优良的空气动力学特性,以设计速度为400 km/h的高速动车组为参考,提出“窗形”风阻制动装置及其改进型设计方案,并进行气动分析与制动性能研究。以改进型“窗形”风阻制动装置前后两排风阻制动板纵向中间补偿板有效长度为变量,建立计算流体动力学模型,研究发现:当中间补偿板有效长度增加至1.75 m制动工作时,双排风阻制动板整体产生的气动阻力约为4.37 kN,气动阻力系数为1.08,附加气动升力约为0 kN,阻力贡献与单排风阻制动板产生的制动力基本相当,前排对后排的直接干涉系数为临界值1;当中间补偿板有效长度为2 m时,计算风阻制动板纵向对称面内距离外围轮廓100 mm处空间范围的声压级达102.20 dBA,对应声功率为2.82×10^(-2)W/m^(3);当每节车辆均布1组改进型“窗形”风阻制动装置时,其所能提供的有效风阻制动力为28.7 kN,风阻瞬时减速度为0.0674 m/s^(2),为列车紧急制动减速度的13%,同时大于1级常用制动减速度,阻力贡献明显。
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关键词
高速列车
空气动力学
风阻制动装置
气动特性
数值仿真
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职称材料
横风环境下装配风阻制动装置高速列车制动安全速度阈值研究
2
作者
谢红太
王红
+1 位作者
汤劲松
王云飞
《振动与冲击》
北大核心
2025年第10期250-260,共11页
为保障下一代装配风阻制动装置高速列车在恶劣风环境中的风阻制动安全,根据现有风阻制动整机设计、工作姿态及系统布局等方面研究成果,以某型动车组为参考,装配8套“蝶形”风阻制动装置,分别建立横风作用下列车空气动力学模型和车辆轨...
为保障下一代装配风阻制动装置高速列车在恶劣风环境中的风阻制动安全,根据现有风阻制动整机设计、工作姿态及系统布局等方面研究成果,以某型动车组为参考,装配8套“蝶形”风阻制动装置,分别建立横风作用下列车空气动力学模型和车辆轨道系统动力学模型,仿真计算在风载荷作用下装配风阻制动装置高速列车动力学行为,通过列车行车安全指标评估确定风阻制动安全速度阈值。研究结果表明:横风作用下,装配风阻制动装置的高速列车运行稳定性和安全性主要受控于头车,在速度200~400 km/h运行时,气动力系数与0~30 m/s横风呈二次非线性关系,随着横风强度的增大,阻力系数增长率逐渐减小,横向力系数和升力系数增长率逐渐增大;轮重减载率是速度200~400 km/h风阻制动安全评估的控制性指标,在风速为10~30 m/s范围内,轮重减载率与运行速度之间近似线性相关;参照国家技术标准和相关试验数据,仿真计算得出的风阻制动安全速度区域,有效落在列车行车安全区域内,当20 m/s横风环境运行时,风阻制动安全速度不超过186.1 km/h;当15 m/s横风环境运行时,风阻制动安全速度不超过324.6 km/h;当10 m/s横风环境运行时,风阻制动安全速度不超过370.1 km/h。该研究得出的横风环境中风阻制动安全速度阈值,可为风阻制动装置的优化设计以及运行安全控制提供技术参考。
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关键词
高速列车
空气动力学
轮轨动力学
风阻制动装置
横风
制动
速度阈值
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职称材料
题名
新型高速列车风阻制动装置气动特性及制动性能研究
被引量：
1
1
作者
王红
谢红太
机构
兰州交通大学机电工程学院
华设设计集团股份有限公司铁道规划设计研究院
出处
《铁道学报》
北大核心
2025年第1期38-46,共9页
基金
甘肃省重点研发计划(23YFGA0040)。
文摘
为实现高速列车风阻制动系统在高速运行或紧急制动阶段,满足双向多模式多级选择制动,同时具备优良的空气动力学特性,以设计速度为400 km/h的高速动车组为参考,提出“窗形”风阻制动装置及其改进型设计方案,并进行气动分析与制动性能研究。以改进型“窗形”风阻制动装置前后两排风阻制动板纵向中间补偿板有效长度为变量,建立计算流体动力学模型,研究发现:当中间补偿板有效长度增加至1.75 m制动工作时,双排风阻制动板整体产生的气动阻力约为4.37 kN,气动阻力系数为1.08,附加气动升力约为0 kN,阻力贡献与单排风阻制动板产生的制动力基本相当,前排对后排的直接干涉系数为临界值1;当中间补偿板有效长度为2 m时,计算风阻制动板纵向对称面内距离外围轮廓100 mm处空间范围的声压级达102.20 dBA,对应声功率为2.82×10^(-2)W/m^(3);当每节车辆均布1组改进型“窗形”风阻制动装置时,其所能提供的有效风阻制动力为28.7 kN,风阻瞬时减速度为0.0674 m/s^(2),为列车紧急制动减速度的13%,同时大于1级常用制动减速度,阻力贡献明显。
关键词
高速列车
空气动力学
风阻制动装置
气动特性
数值仿真
Keywords
high speed train
aerodynamics
wind resistance braking device
pneumatic characteristics
numerical simu⁃lation
分类号
U266 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
横风环境下装配风阻制动装置高速列车制动安全速度阈值研究
2
作者
谢红太
王红
汤劲松
王云飞
机构
兰州交通大学机电工程学院
华设设计集团股份有限公司
中车青岛四方车辆研究所有限公司
中车青岛四方机车车辆股份有限公司
出处
《振动与冲击》
北大核心
2025年第10期250-260,共11页
基金
国家自然科学基金(72061022)
甘肃省重点研发计划项目(23YFGA0040)
甘肃省高校研究生“创新之星”项目(2025CXZX-672)。
文摘
为保障下一代装配风阻制动装置高速列车在恶劣风环境中的风阻制动安全,根据现有风阻制动整机设计、工作姿态及系统布局等方面研究成果,以某型动车组为参考,装配8套“蝶形”风阻制动装置,分别建立横风作用下列车空气动力学模型和车辆轨道系统动力学模型,仿真计算在风载荷作用下装配风阻制动装置高速列车动力学行为,通过列车行车安全指标评估确定风阻制动安全速度阈值。研究结果表明:横风作用下,装配风阻制动装置的高速列车运行稳定性和安全性主要受控于头车,在速度200~400 km/h运行时,气动力系数与0~30 m/s横风呈二次非线性关系,随着横风强度的增大,阻力系数增长率逐渐减小,横向力系数和升力系数增长率逐渐增大;轮重减载率是速度200~400 km/h风阻制动安全评估的控制性指标,在风速为10~30 m/s范围内,轮重减载率与运行速度之间近似线性相关;参照国家技术标准和相关试验数据,仿真计算得出的风阻制动安全速度区域,有效落在列车行车安全区域内,当20 m/s横风环境运行时,风阻制动安全速度不超过186.1 km/h;当15 m/s横风环境运行时,风阻制动安全速度不超过324.6 km/h;当10 m/s横风环境运行时,风阻制动安全速度不超过370.1 km/h。该研究得出的横风环境中风阻制动安全速度阈值,可为风阻制动装置的优化设计以及运行安全控制提供技术参考。
关键词
高速列车
空气动力学
轮轨动力学
风阻制动装置
横风
制动
速度阈值
Keywords
high-speed train
aerodynamics
wheel-rail dynamics
wind resistance braking device
cross wind
braking speed threshold
分类号
U266.2 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
新型高速列车风阻制动装置气动特性及制动性能研究
王红
谢红太
《铁道学报》
北大核心
2025
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
横风环境下装配风阻制动装置高速列车制动安全速度阈值研究
谢红太
王红
汤劲松
王云飞
《振动与冲击》
北大核心
2025
0
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职称材料
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