城际列车不同头部外形对明线交会气动性能的影响

曾广志，李志伟，黄莎，严冠章

（五邑大学 轨道交通学院，广东 江门 529020）

由于我国的城际铁路多以复线的形式建成，在两车交会时，列车交会一侧表面的空气压力会发生剧烈变化而形成交会压力波，并对列车车体横向稳定性、站立乘客的安全性与舒适性产生巨大影响，严重时更将危及行车安全.影响列车交会压力波的因素较多，如铁路线路的线间距、车体宽度及横断面侧壁形状、头部外形等.对于已建线路而言，设计、研究不同头部外形对明线交会气动性能的影响规律具有重要的应用价值[1-2].

理论分析、数值仿真和试验研究是研究列车空气动力学的3种主要方法，其中数值仿真方法是数值计算求解描述流场流动方程组以获得流场有关信息的方法，具有速度快、成本低、能够直观地对全局和细节进行分析等特点.国内外学者对列车的明线交会进行了大量的研究[3-8]，但其研究对象是高速列车，对于我国现阶段大力发展的城际动车组列车头部气动外形的优化设计及交会气动性能的研究相对较少.基于此，本文设计建立了城际列车4种不同头部外形方案，通过求解三维、粘性、不可压的N-S方程，采用工程应用最广泛的k-ε标准双方程湍流模型，应用滑移网格技术，对4种不同头部外形方案的城际列车两车交会时的气动效应进行数值仿真.

1 城际列车头部外形的三维建模

列车流线型头部实际的生产方法是先将平面曲梁焊接成网状的……