基于无网格技术的中置轴列车气动特性研究

发布时间：2020-08-28 16:49

　　传统的载运方式难以满足现代物流运输需求的增长趋势,中置轴列车为我国物流运输业降本增效提供了新的活力,成为了一种新的载货工具,受到了商用车制造商、物流运输企业以及交通管理部门的关注与重视。空气动力学特性是中置轴列车的重要特性之一,因此具有一定的研究意义。本文针对由3轴厢式货车与2轴中置轴挂车为组合形式的中置轴列车进行其空气动力学分析,通过优化中置轴列车结构实现减阻增效的目的,具体研究内容如下。1)考虑中置轴列车结构的复杂性与仿真的精度要求,确定模拟仿真环境的基本理论模型:采用基于粒子团的介观模型描述中置轴列车空气动力学分析中的宏观流体运动行为,利用格子布尔兹曼理论描述流体粒子运动的迁移与碰撞,通过基于壁面自适应黏度(Wall-Adapting Local Eddy viscosity model,WALE)的大涡模拟方法模拟湍流的产生与消散;2)建立与实际中置轴列车外形结构一致的1:10比例模型,模型保留一定的结构复杂性,在基于无网格技术的计算流体动力学软件XFlow中,根据中置轴列车的模型尺寸建立虚拟风洞模型,确定仿真环境的基本参数设置;3)对中置轴列车中的厢式货车部分进行空气动力学分析,研究影响车辆模型空气阻力系数的主要因子,确定气动特性分析的主要参数设置,得到厢式货车模型的空气阻力系数,通过分析厢式货车的粒子场、速度场、湍流运动以及压力场的分布情况,确定厢式货车的空气动力学特性,为中置轴列车的空气动力学研究奠定基础;4)进行中置轴列车的空气动力学分析,通过空气阻力系数对比、压力场分布、湍流分析、速度场分布情况研究,分析厢式货车与中置轴挂车之间间距对其气动特性的影响,为减阻策略提供理论依据,对厢式货车与中置轴挂车间隙、底盘处进行封闭式的结构优化,研究其减阻效果,实现降低中置轴列车空气阻力系数的目的。本文通过基于无网格技术的空气动力学分析方法进行了中置轴列车的减阻研究,为中置轴列车的节能增效提供了一种有效的分析方法和减阻措施。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U270
【部分图文】：

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产中置轴列车，其组合方式多种多样、灵活多变且易于实现货厢可以是厢式货车、半挂车或工程车辆，中置轴挂车一般采用 2 轴式模块化组件。因此，中置轴列车不仅提高了道路运行效率，而活性。中置轴列车制造业起步较晚，但各商用车制造商或物流企业在 G下，也逐步实现了中置轴列车的研发与生产目标。在 2015 年 6长中置轴列车运行试点工作，国内各大商用车制造商或物流企业的生产与运营空白，进行了诸多关于中置轴车型产品的试制与研江的龙运集团[13]借鉴国外的先进经验，采用了欧洲的模块化列车的样车驾驶和运营方式进行试验，为中置轴列车在中国市场的江龙运集团试运行的中置轴列车如图 1.3 所示；

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图 1.4 上汽集团研发的中置轴列车重汽青岛重工[15-16]将 7.82 m 可拆卸车厢的 2 轴货车与相同长开发了符合 GB1589-2016 标准的中置轴列车，如图 1.5 所示图 1.5 中国重汽研发的中置轴列车，国内著名商用车制造集团（中集[17]），物流运输企业（京及快递公司（顺丰、圆通、韵达）也参加了中置轴列车的试

第 1 章绪论握物流运输业的新机遇，扩展物流运输的市场份额，上汽集16 标准，研发了中置轴列车车型如图 1.4 所示，可以看出：轴挂车组合而成；图 1.4 上汽集团研发的中置轴列车重汽青岛重工[15-16]将 7.82 m 可拆卸车厢的 2 轴货车与相同长开发了符合 GB1589-2016 标准的中置轴列车，如图 1.5 所示

【参考文献】