机械工程学报

作者：周鹏, 李田, 张继业, 张卫华

单位：西南交通大学牵引动力国家重点实验室 成都 610031

关键词：真空管道,超级列车,高速飞行,气动热效应,激波簇,计算流体力学；

基金：国家自然科学基金资助项目（51605397，2016YFB1200403）。

超高速真空管道列车产生的气动热效应不容忽视。根据二维轴对称可压缩N-S方程、Sutherland三方程模型和SST k-w湍流模型，运用动网格和动态自适应网格两种方法，对车速为1 250 km/h的超级列车在低压管道中飞行时所产生的流场结构及气动热变化规律进行了深入研究。研究结果表明，伴随着弓形激波、正激波、反射激波、菱形激波等激波簇结构的变化，击中车身的激波会引起蒙皮表面产生明显的瞬时温升；列车温度边界层从头车车窗下方开始，沿车身向后逐渐变厚，在尾车车身处达到最大，而后在尾车肩部变薄，接着继续增厚，直到边界层分离；头尾车司机室窗户附近温升最大，且最大温度主要出现在头车司机室窗户；随着列车不断运动，不同车厢的气动力及其周围的温度分布逐渐趋于稳定，达到平衡状态。研究成果为超高速真空管道列车蒙皮结构防热材料设计奠定一定基础。

来源：2020年第8期

《机械工程学报》期刊编辑部

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