On the Scale Size of the Aerodynamic Characteristics of a High-Speed Train

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 342

فایل این مقاله در 12 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-15-1_018

تاریخ نمایه سازی: 8 دی 1400

چکیده مقاله:

In the wind tunnel test of trains, the scale size changes the Reynolds numbers of trains, which may affect the aerodynamic characteristics of the train. Based on computational fluid dynamics (CFD), numerical models of train aerodynamics with five different scale sizes are established. The five different scale sizes are λ=۱/۱, ۱/۲, ۱/۸, ۱/۱۶ and ۱/۲۵, respectively, and the aerodynamic characteristics of trains running in the open-air operating condition and crosswind operating condition with different scale sizes are numerically simulated. The results show that the pressure drag coefficients and pressure lift coefficients of the train tend to decrease with the decrease of the scale size. In the open-air operating condition, compared with the full-size train, the pressure drag coefficient of the ۱/۲۵th scaled train is less by ۱۴.۴%, and the pressure lift coefficients of the head car, middle car and tail car change ۱۶.۱%, ۴۶.۶% and ۱۲.۳%, respectively. The scale size affects the velocity gradient near the train surface and the position of flow separation changes. The decrease of the scale size leads to the decrease of Reynolds numbers and the increase of viscous drag coefficient. When the scale size is ۱/۲۵, the viscous drag coefficient of the train is ۰.۱۸۶, which is ۴۸.۶% larger than the one of the full-size train. Compared with the open-air operating condition, the trend of the pressure drag coefficients and viscous drag coefficients is consistent except for the head car in crosswind operating condition when the scale size decreases. In the range of scale size λ between ۱/۱ and ۱/۲۵, the aerodynamic drag coefficient of the head car, middle car and tail car increase with the decrease of scale size, and the difference in the aerodynamic drag coefficient of the train is ۱۲.۹%. In addition, the train’s aerodynamic lift coefficient shows an increasing trend with the decrease of scale size.

نویسندگان

C. Chang

State Key Laboratory of Traction Power, Southwest Jiaotong University, Chengdu۶۱۰۰۳۱, China

T. Li

State Key Laboratory of Traction Power, Southwest Jiaotong University, Chengdu, Sichuan, ۶۱۰۰۳۱, China

D. Qin

State Key Laboratory of Traction Power, Southwest Jiaotong University, Chengdu۶۱۰۰۳۱, China

J. Zhang

State Key Laboratory of Traction Power, Southwest Jiaotong University, Chengdu۶۱۰۰۳۱, China

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Baker, C. J. and N. J. Brockie (۱۹۹۱). Wind tunnel ...
  • Bell, J. R., D. Burton, M. C. Thompson, A. H. ...
  • Bell, J. R., D. Burton, M. Thompson, A. Herbst and ...
  • Catalano, P., M. Wang, G. Iaccarino and P. Moin (۲۰۰۳). ...
  • Collin, C., S. Mack, T. Indinger and J. Mueller (۲۰۱۶). ...
  • De Graaff, D. B. and J. K. Eaton (۲۰۰۰). Reynolds-number ...
  • Han, Y. D. and Y. Song (۲۰۱۷). Scale effect analysis ...
  • Kwon, H. B., Y. W. Park, D. H. Lee and ...
  • Li, T., H. Hemida, M. M. Rashidi and W. Zhang ...
  • Li, T., J. Y. Zhang, M. Rashidi and M. Yu ...
  • Li, T., Q. Deng, J.Y. Zhang (۲۰۱۹b). Effect of RANS ...
  • Li, W. H., T. H. Liu, J. Zhang, Z. W. ...
  • Emil, L., S. Sebben and A. Broniewicz (۲۰۲۰). Inclusion of ...
  • Lu, C. L., Q. S. Li, S. H. Huang, F. ...
  • Munoz, P. J., J. Garcia and A. Crespo (۲۰۱۵) Aerodynamic ...
  • Niu, J., X. Liang and D. Zhou (۲۰۱۶). Experimental study ...
  • Paz, C., E. Suárez, C. Gil and M. Concheiro (۲۰۱۵). ...
  • Vallikivi, M., M. Hultmark and A. J. Smits (۲۰۱۵). Turbulent ...
  • Xia, Y., T. Liu, H. Gu, Z. Guo, Z. Chen, ...
  • Yu, M., J. Liu and Z. Dai (۲۰۲۱). Aerodynamic characteristics ...
  • Zhang, J., K. He, X. Xiong, J. Wang and G. ...
  • Zhou, D., H. Q. Tian, J. Zhang and M. Z. ...
  • نمایش کامل مراجع