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侧风作用下高速列车表面粗糙度对空气动力学的影响( Effect of surface roughness on the aerodynamics of a high-speed train subjected to crosswinds )
M. Y. Wang S. A. Hashmi Z. X. Sun D. L. Guo G. Vita G. W. Yang H. Hemida
在有关空气动力学的研究中，列车车体的不规则性通常被忽略或大大简化。然而，已知表面粗糙度会影响壁面边界层中的流动特性，从而潜在地影响列车的气动性能。本文研究了横风作用下不平度对高速列车总体气动特性的影响。对具有90°偏航角的典型高速列车进行了试验和数值模拟，该列车具有光滑表面和粗糙表面两种情况。粗糙度以纵向条带的形式应用于列车表面的顶板。结果表明，粗糙度的增加可以降低车顶和车底的表面压力。数值计算结果与实验结果吻合较好，证实了粗糙度相对尺寸的增大可以有效地抑制流动分离，降低表面压力。数值模拟结果表明，粗糙模型的侧向力系数和侧倾力矩系数比光滑模型显著降低。研究结果为高速列车气动特性优化提供了关键参考值。
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