下载文档原格式
轨道列车空气动力学性能研究与分析轨道列车作为现代交通工具的重要组成部分，其空气动力学性能的研究与分析对于提高列车的运行效率、安全性和舒适性具有重要意义。
本文将对轨道列车的空气动力学性能进行深入探讨，包括气动力学特性、阻力与风噪声的产生机理和控制手段等方面。
首先，我们来了解轨道列车的气动力学特性。
轨道列车在高速运行的过程中，会遇到气动力学效应的限制和影响。
气动力学主要涉及列车与空气之间的相互作用，主要表现为气动阻力、气动升力、气动不稳定性等。
气动阻力是指随着列车速度增加，由于列车与空气之间的摩擦而产生的阻碍某物体运动的力。
而气动升力是指在一定的高度和速度下，由于空气的上升和下降运动产生的力。
此外，气动不稳定性会在列车的高速行驶中产生剧烈震动，影响乘客的乘车舒适性和列车的行驶稳定性。
针对轨道列车的气动力学特性，研究人员通过大量的实验和仿真计算，不断优化列车的外形设计和结构，以降低气动阻力、提高运行效率。
一种常见的设计方法是利用流体力学分析软件对列车外形进行优化。
通过改变列车的前后端形状、减小车身侧面投影面积、改善底部流场等手段，可以有效降低气动阻力，提高列车的能效。
此外，列车机车头部的设计也起到了重要的作用。
采用气动优化的机车头部设计减小了空气流动的阻力，进一步降低了气动阻力。
除了气动力学特性，轨道列车的空气动力学性能研究还需要关注阻力与风噪声的产生机理和控制手段。
阻力是列车运行过程中造成能量损耗的主要因素，其中包括气动阻力、摩擦阻力和辐射阻力等。
减小阻力可以降低列车运行过程中的能量消耗，提高能效。
为了降低气动阻力，研究人员采用了一系列的措施，如采用小阻力车体设计、减小车体侧面投影面积、改变车体几何形状等。
风噪声是轨道列车运行过程中一个重要的噪声源，对乘客的舒适性和周围环境的影响较大。
风噪声的产生主要来自列车与周围空气流动之间的相互作用。
研究人员通过在列车车体上装置风噪声控制装置、调整车厢窗户的设计等手段，来减小风噪声对乘客的干扰。
400 km/h高速铁路直立式声屏障降噪效果及安全性研究丁亚超（中铁第四勘察设计院集团有限公司环境工程设计研究院，湖北武汉430063）摘要：开展400 km/h高速铁路噪声影响研究是践行“交通强国”战略的有力举措。
为研究400 km/h高速铁路噪声特性及辐射源强，获取现有直立式声屏障在速度400 km/h条件下降噪效果及适应性，采用有限元模型进行仿真计算，模拟计算400 km/h高速铁路噪声源强并进行组成分析，对高速铁路通用的直立式声屏障降噪效果、耐久性、安全性等进行分析研究，对目前直立式声屏障适应性提出实施建议。
研究表明：高速列车以速度400 km/h运行时，距离铁路外轨中心线25 m、轨上3.5 m处，桥梁段总声级为97.8 dB（A），路基段总声级为96.7 dB（A），气动噪声大于轮轨噪声；提出现有直立式声屏障在速度400 km/h条件下插入损失为2.7~8.9 dB（A）；在安全方面，提出立柱底部螺栓养护年限；针对目前铁路直立式声屏障通用图适用性进行分析，提出结构安全优化建议。
研究结果可指导400 km/h高速铁路噪声影响分析及直立式声屏障设计工作。
关键词：400 km/h高速铁路；噪声总声压级；直立式声屏障；声屏障降噪；气动噪声；轮轨噪声中图分类号：X827 文献标识码：A 文章编号：1001-683X（2024）02-0031-07 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2023.05.23.0050 引言目前我国高速铁路设计速度大多为250~350 km/h，并处于国际领先水平。
中共中央、国务院发布的《交通强国建设纲要》中提出合理统筹安排速度400 km/h 等级高速轮轨（含可变轨距）客运列车系统的技术储备研发［1］。
为推动成渝地区双城经济圈多层次轨道交通体系构建及通勤需求，经综合研究比选，最终确定成渝中线工程开行400 km/h高速轮轨动车组的设计方案，对我国实现开行更高速度铁路具有示范意义，更具有战略引领作用。
高速铁路半、全封闭声屏障振动与降噪效果研究李小珍;杨得旺;高慰;罗云柯【摘要】半封闭、全封闭声屏障能够大幅降低高速铁路噪声,逐渐应用在降噪要求较高的路段.声屏障的振动影响着结构使用年限与运营安全,良好的降噪效果是声屏障性能最主要评价指标.以高速铁路半封闭、全封闭声屏障为研究对象,基于试验和数值仿真分析方法对声屏障振动以及降噪效果开展研究.以沪昆客专杭长段半封闭式声屏障为工程背景,分别现场测试桥梁-声屏障的振动、声屏障内外表面噪声、敞开侧和封闭侧噪声.另外,建立了轮轨动荷载、脉动风压作用下声屏障振动分析模型.针对全封闭金属吸声板、混凝土声屏障,通过数值计算分析动车组(CRH2)轮轨动荷载作用声屏障振动,基于足尺模型试验开展了全封闭声屏障降噪特性的研究.研究结果表明:声屏障的振动大于箱梁振动,且呈现宽频特性.高速铁路半封闭声屏障降噪效果约15 dB(A),全封闭金属吸声板声屏障、全封闭混凝土声屏障,距线路7.5 m处的插入损失约25 dB(A)、22 dB(A).%Semi or fully enclosed sound barriers can greatly reduce the noise of high speed railways, and it is gradually applied to the section with higher noise reduction requirements. The vibration of the noise barriers affects their own service life and operation safety. So, good performance effect of noise reduction is the most important performance index of the noise barriers. In this paper, the noise reduction effects of semi closed and fully enclosed noise barriers of high-speed railways were studied based on the experimental and numerical simulation analysis methods. With the semi closed sound barrier in Shanghai to Kunming passenger line as an engineering background, the vibration of the bridge sound barrier, the noise inside and outside the sound barrierand the noise on the open side and the closed side were tested. In addition, the vibration analysis model of the noise barrier under the wheel-rail dynamic load and fluctuating wind pressure load was established. For the fully-enclosed metal noise barrier and the fully-enclosed concrete noise barrier, the vibration of barriers under the dynamic load of CRH2 was analyzed by the numerical analysis method. Based on full-size model test, the noise reduction characteristics of the fully-enclosed metal noise barrier were studied. The results show that the vibration of the noise barrier is larger than that of the box-shaped girder, and both vibrations have broadband characteristics; the noise reduction effect of the semi-enclosed noise barriers is about 15 dB(A). At 7.5 m distance from the track central line, the insertion losses of the fully-enclosed metal noise barrier with composite sound absorption plates and the fully-enclosed concrete noise barrier are respectively 25 dB (A) and 22 dB(A).【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2018(038)0z1【总页数】6页(P8-13)【关键词】声学;半封闭声屏障;全封闭声屏障;振动;降噪效果;高速铁路【作者】李小珍;杨得旺;高慰;罗云柯【作者单位】西南交通大学桥梁工程系,成都 610031;西南交通大学桥梁工程系,成都 610031;西南交通大学桥梁工程系,成都 610031;西南交通大学桥梁工程系,成都 610031【正文语种】中文【中图分类】U270.1+6;TU112.59+4高速铁路噪声污染严重影响沿线自然环境以及居民生活质量，当线路穿越噪声敏感区域时有必要进行噪声控制。
高速列车运行时的空气动力学分析随着科技的不断进步与发展，高速列车已经成为现代交通系统中不可或缺的一部分。
高速列车运行时面临着许多复杂的工程问题，其中之一便是空气动力学分析。
空气动力学分析是研究列车在运行过程中与周围空气的相互作用，以及对列车运行性能的影响的科学方法。
本文将着重讨论高速列车运行时的空气动力学特性以及相关分析方法。
首先，高速列车在运行时所面临的空气动力学挑战主要包括空气阻力、气动力噪声和抗侧风能力等。
空气阻力是高速列车在高速运行过程中所经历的最主要的阻力。
阻力的大小直接影响列车的能耗和最大运行速度。
空气动力学分析的一个重要目标便是降低空气阻力以提高列车的能效。
减小列车截面积、优化车身外形以及改善车体与空气的流动状态都是降低空气阻力的有效措施。
其次，气动力噪声是高速列车运行时产生的另一个重要问题。
高速列车在高速运行时会产生类似于风声的气动噪声，严重影响列车内部的舒适性。
空气动力学分析可用于优化列车车体和底盘结构，减少气动噪声的产生。
另外，高速列车的抗侧风能力也是空气动力学分析的重要内容之一。
在高速列车系统设计中，必须考虑列车在遭遇风力侧向作用时的稳定性。
通过空气动力学分析，可以确定合理的车体外形、轮轨间距以及悬挂系统等参数，提高列车的抗侧风能力，确保列车的稳定性和安全性。
针对上述问题，空气动力学分析采用不同的方法与技术进行研究。
其中最常见的方法是数值模拟和实验测试。
数值模拟是空气动力学分析中常用的一种方法。
通过建立数学模型和计算流体力学（CFD）仿真来模拟列车在不同运行状态下与空气的相互作用。
在数值模拟中，需要考虑列车的几何形状、气动力学特性以及周围空气的流动状态等因素。
通过对模型进行多次仿真计算和分析，可以获取列车在不同条件下的空气动力学特性。
实验测试则是验证数值模拟结果的一种有效手段。
通过在风洞或运行场地进行实验测试，可以获得列车在真实运行环境中的气动力学数据。
实验测试可以帮助研究人员验证数值模拟结果的准确性，并进一步改进模型和分析方法。
高速列车空气动力学研究引言:随着科技的不断进步和人们的出行需求的增加，高速列车成为了现代交通运输的一个重要组成部分。
高速列车的速度越来越快，因此对其空气动力学性能的研究变得越来越重要。
本文将探讨高速列车的空气动力学研究的重要性、研究内容和方法，以及该研究的实际应用。
一、空气动力学研究的重要性高速列车的空气动力学性能对列车的运行效率、能源消耗和安全性都有重要影响。
研究高速列车的空气动力学特性可以帮助设计工程师改进列车的外形，减小空气阻力，提高列车的速度和运行效率。
此外，空气动力学研究还可以帮助评估列车在不同环境下的稳定性和操纵性，为列车的操作和安全提供可靠的基础。
二、高速列车空气动力学研究的内容高速列车的空气动力学研究主要包括以下几个方面：1. 空气阻力和气动特性分析：通过数值模拟和实验测试，研究列车在高速运行时的空气阻力、气动力和流场分布。
这个分析的结果有助于设计工程师优化列车外形，减少空气阻力，提高列车的速度和能效。
2. 空气流动控制技术：通过安装气动装置，如尾部扩散器和侧吹装置，可以调节列车周围的气流，减小空气阻力和横风对列车的影响。
研究空气流动控制技术可以降低列车的能源消耗，增加列车的稳定性和操控性。
3. 高速列车与周围环境的相互作用：研究列车与周围环境的相互作用可以评估列车在不同气候和地形条件下的性能。
例如，研究列车在高山地区和隧道内的空气动力学特性，可以为列车的设计和运行提供必要的信息。
4. 高速运行下的噪声和振动控制：高速列车的运行会产生噪声和振动，对乘客和周围环境造成潜在影响。
研究高速列车的空气动力学可以帮助工程师降低噪声和振动水平，提供更舒适和安静的乘车环境。
三、高速列车空气动力学研究的方法高速列车的空气动力学研究可以使用多种方法，包括数值模拟、实验测试和仿真模型。
数值模拟通常使用计算流体力学（CFD）方法，通过对列车模型的数值计算，预测列车在不同速度和工况下的空气动力学性能。
实验测试可以通过风洞试验或全尺寸试验来获得列车的气动数据。
高铁列车的空气动力学研究摘要：本文研究了高铁列车的空气动力学特性，包括空气阻力、气动噪音、空气湍流等方面。
通过对高铁列车的气流分析和模拟，探讨了提高高铁列车空气动力学性能的方法。
研究发现，优化列车外形设计、减小空气阻力、降低气动噪音对于提高高铁列车整体效能至关重要。
本文为高铁列车的设计和运行提供了重要的参考和指导。
关键词：高铁列车；空气动力学；空气阻力；气动噪音；空气湍流一、引言高铁列车作为现代城市间的重要交通工具，受到了广泛应用和关注。
高铁列车的运行速度越来越快，空气动力学性能对于安全和效率的影响越来越大。
因此，研究高铁列车的空气动力学特性具有重要意义。
本文通过对高铁列车的空气动力学研究，探讨了提高高铁列车性能的方法和途径。
二、高铁列车的空气动力学分析1. 空气阻力分析高铁列车在运行过程中受到空气阻力的影响，影响列车的速度和能耗。
空气阻力是由列车的外形设计、速度、气流方向等因素决定的。
通过数值模拟和实验测试，可以得到高铁列车的空气阻力系数，为优化列车设计提供依据。
2. 气动噪音分析高铁列车在高速运行时会产生气动噪音，影响列车的舒适性和沿线居民的生活质量。
通过分析高铁列车的气流结构和噪音产生机制，可以采取有效措施减小气动噪音，提高列车的乘坐舒适性。
3. 空气湍流分析高铁列车在行驶过程中会产生空气湍流，影响列车的稳定性和安全性。
通过对空气湍流的分析和仿真模拟，可以发现湍流的发生原因和规律，为减小湍流对列车的影响提供参考。
三、提高高铁列车空气动力学性能的方法1. 优化列车外形设计通过对列车外形进行优化设计，减小空气阻力，提高列车的速度和能效。
可以采用流线型设计、减小车头风阻等措施，降低列车的气动阻力系数。
2. 减小空气阻力采用减小车体侧面积、减小车头风阻等措施，减小列车的空气阻力，提高列车运行效率。
3. 降低气动噪音通过增加降噪设备、优化列车轮轴与轨道之间的接触方式等措施，减小列车运行时产生的气动噪音，提高列车的乘坐舒适性。
高速列车空气动力学特性探究与仿真研究随着科技的进步和经济的发展，高速列车成为了现代社会中不可或缺的一部分。
为了确保高速列车的运行稳定和安全性，研究其空气动力学特性是至关重要的。
本文将探究高速列车空气动力学特性，并介绍相关的仿真研究。
高速列车的空气动力学特性是指列车在高速运行时受到的空气力的影响。
空气力可以在行驶过程中产生阻力、提供牵引力和稳定列车等作用。
研究高速列车的空气动力学特性可以帮助工程师们优化列车设计，提高列车的运行效率和安全性。
首先，我们需要了解高速列车所受到的主要空气力。
当高速列车行驶时，空气会对列车产生阻力。
这种阻力可以分为空气阻力和轮轨阻力。
空气阻力主要是指列车前进时空气流动所产生的摩擦阻力和压缩阻力。
轮轨阻力则是指列车轮子与轨道接触产生的阻力。
在高速列车的设计中，减小阻力是提高列车性能的重要因素。
其次，高速列车的空气动力学特性还包括列车的气动稳定性和横风稳定性。
在高速列车运行过程中，列车需要保持稳定的气动性能，以确保行驶的安全性。
气动稳定性主要包括列车的滚转稳定性，俯仰稳定性和偏航稳定性。
另一方面，横风稳定性是指列车在受到侧风影响时的稳定性。
研究这些稳定性特性有助于提高列车的行驶平稳性和抗风能力。
为了研究高速列车的空气动力学特性，工程师们可以使用仿真方法来进行研究。
仿真是一种模拟现实场景的方法，可以用于分析和预测高速列车与空气之间的相互作用。
在仿真研究中，工程师们可以通过建立数学模型，模拟列车在空气中的运动，并计算列车所受到的各种空气力。
利用数值计算方法，工程师们可以快速而准确地了解列车的空气动力学特性。
在仿真研究中，工程师们可以通过调整列车的外形参数，例如车身的前后倾角、车头形状以及车身的曲率等，来探究不同参数对列车空气动力学特性的影响。
此外，还可以利用仿真研究来优化列车的气动性能，例如减小阻力、提高稳定性等。
通过不断地进行仿真研究，工程师们可以设计出更加高效和安全的高速列车。
高铁列车行驶过程的空气动力特性分析随着高铁的快速发展，人们对高铁列车行驶过程中的空气动力特性进行了深入研究。
空气动力特性是指高铁列车在行驶过程中受到的空气力和阻力，对高铁列车的运行速度、能耗和乘坐舒适度等方面具有重要影响。
本文将对高铁列车行驶过程中的空气动力特性进行分析。
首先，高铁列车在行驶过程中受到的主要空气力包括气动升力和气动阻力。
气动升力是指在高铁列车运动过程中，由于列车在空气中移动，空气流动对车体所产生的垂直向上的力。
这个力使得高铁列车能够克服重力，保持在轨道上行驶。
气动阻力则是指空气流动对高铁列车在行驶过程中所产生的阻碍力，使得列车需要消耗更多的能量来克服阻力。
其次，空气动力特性对高铁列车的运行速度具有重要影响。
随着列车速度的增加，空气阻力也随之增加，使得列车需要消耗更多的能量来维持同样的速度。
因此，研究空气动力特性可以帮助高铁运营商优化列车的设计，减少空气阻力，提高列车的运行速度。
此外，减小空气阻力还可以减少列车的能耗，降低运营成本，具有重要的经济效益。
另外，空气动力特性还对高铁列车的乘坐舒适度产生影响。
在高速行驶过程中，与车头和车厢之间的空气流动会产生气动噪音和气动震荡，对车内乘客的舒适度造成不利影响。
因此，研究空气动力特性可以帮助改善列车的空气流动，减小气动噪音和震荡，提高乘坐舒适度。
在研究高铁列车行驶过程中的空气动力特性时，我们通常会采用数值模拟和风洞实验相结合的方法。
数值模拟可以通过计算流体力学（CFD）模型，模拟高铁列车在不同速度下的空气流动情况，并计算出气动力和阻力。
风洞实验则可以通过模拟实际列车的运行条件，在实验室中进行空气流动测试，并测量气动力和阻力。
通过比对数值模拟和实验结果的差异，我们可以验证模型的准确性，并进一步优化研究。
研究高铁列车行驶过程中的空气动力特性还需要考虑多个影响因素。
列车的外形设计、车厢间隙和车底空气流动等因素都会影响空气动力特性。
因此，在研究中需要综合考虑这些因素，进行全面分析。
王卫东，等:高速铁路声屏障存在的问题及展望抵竦III 唸,高速铁路声屏障存在的问题及展望王卫东1,张营2(1.江苏新光环保工程有限公司，江苏南京210042； 2.南京中衡元环保科技有限公司，江苏南京210042)摘 要:声屏障作为高速铁路降噪的主要措施，不断承受高速列车运行产生的脉动风压及雨雪冰冻等因素的影响，因而出现锈 蚀、失效等现象日益增多，已经影响到列车运行的安全。
针对这些问题进行分析并提出应对措施,以确保高速铁路运营安全。
关键词:高速铁路;声屏障;插板式;整体式中图分类号:U238/EX593] 文献标识码:A 文章编号：1673-5781 (2020)01-0005-030引 言运行噪声是高速铁路所产生的主要公害,随高速列车运行速度的提高，高速铁路各类噪声总值进一步提高。
当高速列车运行时速为160 km 时,距轨道25 m 处噪声值为80 dB(A)；运 行时速增加90 km 至250 km 时，噪声值增加6dE(A)；再增加 150 km 至400 km 时，噪声值增加16 dB(A)[1]。
《声环境质量标准》(GE 3096-2008)要求铁路噪声排放应满足4类中的4b规定，即铁路干线两侧区域噪声值夜间不大于60 dB(A),白天不大于70 dB(A)o根据《铁路工程环境保护设计规范》(TE 10501-2016),铁路噪声污染防治设计应以噪声敏感构筑物及其集中区域为 声环境敏感目标，从受声点防护、阻隔传播途径和降低声源强等方面提出工程治理或综合防治措施。
其中，采用声屏障将铁路沿线的噪声敏感点保护起来，是解决当前高速铁路噪声污染的重要措施之一丄③。
自2008年京津城际高速铁路开通运行以来，截至目前，我国高速铁路营业里程超过3. 5万km o 经过10余年运行检验发现,高速铁路声屏障建设及运行过程中存在诸多问题,给运行安全带来隐患，本文针对这些问题进行分析并提出解决途径。
1高速铁路声屏障结构设计形式我国高速铁路声屏障结构设计形式基本上以原铁道部经济规划研究院发布的铁路工程建设通用参考图(2007版、2008 版和2009版)为依据[一刃和中国铁路总公司(2016版和2018版)等为依据⑼诃，从形式上将高速铁路声屏障区分为整体式声屏障和插板式声屏障，其中插板式声屏障又可分为插板式金属声屏障和插板式非金属声屏障。
