摘要
近年来,邯郸市城区的交通拥堵问题日益凸显。为此,邯郸市逐步推进城市
轨道交通建设,以减轻该问题。邯郸市拟采用跨座式单轨交通体系,其轨道梁多
采用预制构件,极大地缩短了工期,也有利于环境保护。此外,该种交通体系还
具有造价低、占地少等优点。但是,跨座式单轨列车一般行驶在较高的高架桥上,
车辆运行过程中的侧风响应较明显,极易发生倾覆、侧翻、脱轨等事故。所以很
有必要对跨座式单轨列车在侧风作用下的气动特性进行研究。本文以邯郸新型跨
座式单轨列车为研究对象,建立其数值模型,运用Fluent软件进行气动特性的模
拟。主要研究内容包括:
(1)计算模拟跨座式单轨列车在侧风环境下运行时列车表面压力分布规律
和外流场特性,得出其压力、速度分布图,并与无侧风环境列车工况、侧风环境
下列车静止工况进行对比分析。
(2)通过变化车速、风速、风向角等参数,研究其对跨座式单轨列车气动
载荷的影响,并分析气动载荷的变化规律。
(3)分别设置实心式、栅栏式防风屏,模拟列车-防风屏系统的流场特性,
计算得到列车风场的压力分布图、速度分布图、迹线图,并与未设置防风屏时的
列车风场进行对比研究。
(4)通过变化列车车速、侧风风速,研究列车-防风屏系统的流场分布,并
分析其对列车、防风屏气动力系数的影响。
(5)对不同高度的实心式防风屏的挡风效果进行研究。
(6)对不同高度、不同透风率的栅栏式防风屏的挡风效果进行研究,确定
出挡风效果较优的防风屏形式。
关键词:跨座式单轨列车;侧风作用;防风屏;气动特性;数值模拟
Abstract
Inrecentyears,theproblemoftrafficcongestioninHandanhasbecome
increasinglyprominent.Therefore,Handanhasgraduallypromotedtheconstructionof
urbanrailtransittoalleviatethisproblem.Handanintendstoadoptthestraddle-type
monorailtrafficsystem,anditstrackbeamsaremostlyprefabricatedcomponents,
whichgreatlyshortenstheconstructionperiodandisconducivetoenvironmental
protection.Inaddition,thetrafficsystemhastheadvantagesoflowcostandlessland
occupation.However,itgenerallyrunsonhighviaducts,andthelateralwindresponse
duringvehicleoperationisobvious,whichispronetoaccidentssuchasoverturning,
rolloverandderailment.Soitisnecessarytostudytheaerodynamiccharacteristicsof
straddle-typemonorailvehicleundercrosswind.ThisthesistakesHandannewstraddle-
typemonorailvehicleastheresearchobject,establishesitsnumericalmodel,anduses
Fluentsoftwaretosimulatetheaerodynamiccharacteristics.Themainresearchcontents
include:
(1)Thesurfac