本站原创摘要4-5
Abstract5-10
1 绪论10-18
1.1 列车空气动力学问题10-12
1.2 国内外研究现状和存在的问题12-15
1.2.1 国内外研究现状12-14
1.2.2 存在的问题14-15
1.3 CFD的研究方法的特点和15-16
1.4 的研究内容16-18
2 理论分析与建模18-31
2.1 高速列车绕流的基本特征18-20
2.2 流场控制方程20-22
2.3 湍流的特点22-23
2.4 湍流的数值模拟方法23-24
2.5 雷诺时均湍流模型(RANS)24-31
2.5.1 RANS简介24-25
2.5.2 两方程模型25-28
2.5.3 在近壁区使用k-ε模型的问题及对策28-31
3 控制方程和数值方法31-41
3.1 控制方程31-35
3.1.1 流体通用控制方程31
3.1.2 积分形式的有限体积方程31-32
3.1.3 控制方程的离散方法32-35
3.2 流场离散方程组35
3.3 数值方法35-41
3.3.1 流动的有限体积法35-36
3.3.2 同位网格中的不可压流体流动的SIMPLIE算法36-39
3.3.3 残差和收敛条件39-41
4 基于STAR-CD的钝体绕流的模拟方法41-65
4.1 二维不稳定圆柱层流流动41-56
4.1.1 物理模型41
4.1.2 流场控制方程41-42
4.1.3 计算模型的边界条件42
4.1.4 几何建模和网格生成42-45
4.1.5 时间步长的确定45-46
4.1.6 初场变量设置46
4.1.7 层流计算结果分析46-54
4.1.8 网格独立性研究54-56
4.2 类山体数值模拟研究56-63
4.2.1 物理模型和几何模型56-57
4.2.2 流场控制方程57-58
4.2.3 边界条件58
4.2.4 网格生成58-60
4.2.5 网格独立性研究60-62
4.2.6 不同湍流模型比较62-63
4.3 小结63-65
5 高速列车ICE2外流场数值模拟研究65-87
5.1 旋成体列车模型数值模拟研究65-77
5.1.1 物理模型和几何建模65-66
5.1.2 网格划分和边界条件66-69
5.1.3 空气动力学系数分析69-71
5.1.4 车体表面压力系数分布71-72
5.1.5 压力及速度场分布72-76
5.1.6 尾流结构特性分析76-77
5.2 简化ICE2数值模拟研究77-87
5.2.1 物理模型和几何建模77-78
5.2.2 网格划分和边界条件78-80
5.2.3 空气动力学系数分析80-81
5.2.4 车体表面压力系数分布81-83
5.2.5 压力及速度场分布83-86
5.2.6 尾流结构特性分析86-87
6. CRH3高速列车外流场数值模拟87-124
6.1 模型与计算方法87-88
6.1.1 CRH3车体几何模型87
6.1.2 计算工况87
6.1.3 计算区域87-88
6.2 网格划分及设置88-92
6.2.1 网格划分88-91
6.2.2 初始条件91
6.2.3 边界条件91-92
6.3 列车稳定绕流时外流场分析92-107
6.3.1 空气动力学系数分析94-96
6.3.2 车体表面压力系数分布96-99
6.3.3 压力及速度场分布99-104
6.3.4 尾流结构特性分析104-107
6.4 偏航角30°下绕流外流场分析107-116
6.4.1 空气动力学系数分析107-108
6.4.2 车体表面压力系数分布108-112
6.4.3 压力及速度场分布112-114
6.4.4 尾流结构特性分析114-116
6.5 偏航角90°下绕流外流场分析116-123
6.5.1 空气动力学系数分析116
6.5.2 车体表面压力系数分布116-120
6.5.3 车体表面流线分布120
6.5.4 尾流结构特性分析120-123
6.6 小结123-124
124-126
致谢126-127