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基于仿生非光滑沟槽的高速列车减阻研究
  • ISSN号:1672-7029
  • 期刊名称:《铁道科学与工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:U292.914[交通运输工程—交通运输规划与管理;交通运输工程—道路与铁道工程] Q811.6[生物学—生物工程]
  • 作者机构:[1]中国南车集团青岛四方机车车辆股份有限公司,山东青岛266111, [2]中国航空工业空气动力研究院,辽宁沈阳110034, [3]中南大学交通运输工程学院,湖南长沙410075, [4]轨道交通安全教育部重点实验室,湖南长沙410075
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(U1134203)
中文摘要:

为减小高速列车气动阻力,根据仿生非光滑理论,以鲨鱼体表为仿生对象,建立仿生非光滑沟槽的几何外形,采用经风洞试验验证的数值模拟方法,开展仿生非光滑沟槽的减阻效果研究。计算结果表明:仿生非光滑沟槽的存在可以阻碍由湍流运动引起的瞬时横向流动的发生,降低湍流与壁面之间的摩擦阻力;沟槽顶端区域的摩擦阻力系数接近于光滑壁面的摩擦阻力系数,而其余大部分区域内的摩擦阻力系数则小于光滑壁面的摩擦阻力系数;在不同的气流速度(60~160m/s)下,沟槽壁面的阻力系数均小于光滑壁面的阻力系数,仿生非光滑沟槽的减阻率可达6%以上。

英文摘要:

In order to reduce the aerodynamic drag of the high-speed train,the geometry configuration of the bionic non-smooth riblets as an idealized model of shark skin was set up based on the bionic non-smooth theo-ry.And by means of the computational model verified with the wind tunnel test data,study on drag reduction of the bionic non-smooth riblets was carried out.The computational results show that the existence of the bionic non-smooth riblets impedes the generation of the instantaneous lateral flow caused by the turbulence,and re-duces the friction drag between the turbulence and the wall.The frictional drag coefficient in the top domain of the riblets is close to that of the smooth wall,while the frictional drag coefficient in the rest domain of the riblets is smaller than that of the smooth wall.For the different flow velocities(60 m/s~160 m/s),the drag coefficient of the non-smooth riblets wall is smaller than that of the smooth wall.Moreover,the drag reduction rate can de-crease by more than 6% for the bionic non-smooth riblets.

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期刊信息
  • 《铁道科学与工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:
  • 主办单位:中南大学 中国铁道学会
  • 主编:余志武
  • 地址:长沙市韶山南路22号
  • 邮编:410075
  • 邮箱:JRSE@mail.csu.edu.cn
  • 电话:0731-82655133
  • 国际标准刊号:ISSN:1672-7029
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1423/U
  • 邮发代号:42-59
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:5570