高速列車氣動(dòng)外形優(yōu)化設(shè)計(jì)

前言
第1章列車空氣動(dòng)力學(xué)基本理論
1.1流體力學(xué)基本概念
1.2計(jì)算流體力學(xué)基本概念
1.2.1CFD計(jì)算流程
1.2.2離散化
1.2.3流體力學(xué)的研究方法
1.3流體運(yùn)動(dòng)及換熱基本控制方程
1.4湍流模型
1.5近壁面模型
1.6CFD求解計(jì)算的方法
1.6.1耦合求解法
1.6.2分離求解法
1.6.3SIMPLE算法
1.7網(wǎng)格簡介
1.7.1結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格
1.7.2非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格
1.7.3混合網(wǎng)格
1.8小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第2章列車空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)值仿真技術(shù)
2.1基于ICEM和FLUENT的求解方法
2.1.1建立計(jì)算模型
2.1.2網(wǎng)格生成
2.1.3求解
2.1.4CFDPOST后處理
2.1.5列車明線氣動(dòng)特性
2.2基于STARCCM+的求解方法
2.2.1建立計(jì)算模型
2.2.2表面準(zhǔn)備
2.2.3面網(wǎng)格
2.2.4生成體網(wǎng)格
2.2.5求解
2.2.6后處理
2.3湍流模型對列車氣動(dòng)性能的影響
2.3.1幾何模型
2.3.2計(jì)算網(wǎng)格獨(dú)立性檢驗(yàn)
2.3.3湍流模型
2.3.4離散格式及湍流模型對計(jì)算結(jié)果的影響
2.3.5列車氣動(dòng)特性
2.3.6本節(jié)小結(jié)
2.4小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章列車氣動(dòng)外形減阻設(shè)計(jì)
3.1動(dòng)車組新頭型優(yōu)選
3.1.1動(dòng)車組氣動(dòng)計(jì)算模型
3.1.2流場計(jì)算結(jié)果分析
3.2列車頭部細(xì)長比
3.2.1計(jì)算模型
3.2.2基本氣動(dòng)力對比
3.3列車頭部剖面控制線
3.3.1列車模型
3.3.2列車頭部控制線形狀與基本氣動(dòng)性能
3.4轉(zhuǎn)向架區(qū)域裙板優(yōu)化
3.4.1裙板延伸優(yōu)化模型
3.4.2裙板延伸優(yōu)化模型氣動(dòng)力
3.4.3壓力分布
3.5轉(zhuǎn)向架區(qū)域隔墻優(yōu)化
3.5.1傾斜隔墻優(yōu)化模型
3.5.2氣動(dòng)性能
3.5.3壓力分布
3.6小結(jié)
第4章列車頭型多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.1多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)流程
4.1.1參數(shù)化幾何模型建立
4.1.2優(yōu)化設(shè)計(jì)變量選取及CATIA腳本程序修改
4.1.3氣動(dòng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)流程搭建
4.2頭型關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)對氣動(dòng)性能的影響及權(quán)重分析
4.2.1設(shè)計(jì)參數(shù)與氣動(dòng)力相關(guān)性分析
4.2.2優(yōu)化設(shè)計(jì)變量對氣動(dòng)力的影響
4.3小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章表面改形減阻技術(shù)
5.1表面改形減阻方案
5.1.1非光滑凹坑結(jié)構(gòu)
5.1.2非光滑凹槽/肋條結(jié)構(gòu)
5.2減阻效果對比評估
5.2.1計(jì)算模型
5.2.2計(jì)算工況和條件
5.2.3不同形式非光滑結(jié)構(gòu)對比分析
5.3單區(qū)域表面改形減阻評估
5.3.1轉(zhuǎn)向架區(qū)域
5.3.2風(fēng)擋區(qū)域
5.4多區(qū)域表面改形減阻評估
5.5八編組氣動(dòng)減阻效果評估
5.6影響機(jī)理分析
5.6.1剪切應(yīng)力
5.6.2湍流黏度
5.6.3渦量
5.6.4局部對比
5.6.5小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章風(fēng)洞試驗(yàn)驗(yàn)證技術(shù)
6.1氣動(dòng)力風(fēng)洞試驗(yàn)
6.1.1列車氣動(dòng)特性的風(fēng)洞試驗(yàn)系統(tǒng)
6.1.2試驗(yàn)設(shè)備和模型
6.1.3數(shù)據(jù)處理
6.1.4試驗(yàn)結(jié)果
6.1.5小結(jié)
6.2氣動(dòng)噪聲風(fēng)洞試驗(yàn)
6.2.1試驗(yàn)設(shè)備與模型
6.2.2試驗(yàn)內(nèi)容與方法
6.2.3試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
6.2.4試驗(yàn)結(jié)果及分析
6.2.5小結(jié)
6.3動(dòng)模型試驗(yàn)
6.3.1試驗(yàn)平臺(tái)原理
6.3.2動(dòng)模型平臺(tái)測試系統(tǒng)
6.3.3試驗(yàn)?zāi)Ｐ图皽y點(diǎn)分布
6.3.4動(dòng)車組通過隧道壓力測量
6.3.5列車通過隧道時(shí)氣動(dòng)載荷變化規(guī)律
6.3.6小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第7章實(shí)車試驗(yàn)驗(yàn)證技術(shù)
7.1實(shí)車試驗(yàn)與評估方法
7.1.1測試系統(tǒng)
7.1.2測點(diǎn)布置
7.1.3試驗(yàn)實(shí)施與完成情況
7.2典型線路氣動(dòng)載荷譜
7.2.1試驗(yàn)概況
7.2.2秦嶺隧道群內(nèi)大氣數(shù)據(jù)測試
7.2.3秦嶺隧道群司機(jī)室側(cè)窗玻璃氣動(dòng)載荷
7.2.4小結(jié)
參考文獻(xiàn)