高速列车空气动力学设计技术

本书为“高速铁路基础研究与技术创新丛书”之分册。本书融合高速列车空气动力学的研究成果，凝练我国在高速列车空气动力学设计和制造方面的研究经验，从列车空气动力学的基本特性及研究方法、高速列车气动外形设计、客室热舒适性设计和头型制造四个方面论述了高速列车空气动力学的理论创新和工程创新，将高速列车工程化气动设计与列车空气动力学基础理论相结合，展现了我国高速列车气动外形设计技术的近期新进展及工程应用成就。本书还论述了高速磁浮列车空气动力学、低真空管道列车空气动力学的近期新研究进展，指出了高速轮轨列车空气动力学、高速磁浮列车空气动力学、低真空管道列车空气动力学三方面的未来研究方向。
本书适合高速列车相关科研和研发一线的研究人员和工程技术人员参考，也可供具有一定空气动力学和车辆专业基础的高校本科生和研究生参考。

第1章 绪论
1.1 高速列车空气动力学设计发展概况
1.1.1 日本新干线高速列车空气动力学设计
1.1.2 法国TGV高速列车空气动力学设计
1.1.3 德国ICE高速列车空气动力学设计
1.1.4 我国高速列车空气动力学设计
1.2 高速列车空气动力学研究方法
1.3 高速列车空气动力学研究意义
第2章 列车空气动力学基本特性
2.1 明线气动性能
2.1.1 列车表面压力特性
2.1.2 气动阻力特性
2.1.3 气动升力特性
2.2 侧风气动性能
2.2.1 列车表面压力特性
2.2.2 横风气动载荷特性
2.2.3 断面形状影响
2.3 明线交会性能
2.3.1 明线交会压力波特性
2.3.2 明线交会压力波影响因素
2.4 隧道气动性能
2.4.1 隧道压力波特性
2.4.2 隧道压力波影响因素
2.4.3 微气压波
2.5 气动噪声性能
2.5.1 气动噪声源
2.5.2 远场辐射气动噪声
2.5.3 气动噪声相似关系
2.6 客室舒适性
2.7 复杂流场特性
2.7.1 风雪流场特性
2.7.2 沙尘过滤结构设计
第3章 列车空气动力学研究方法
3.1 数值仿真方法
3.1.1 流动控制方程
3.1.2 流模拟方法
3.1.3 气动声学理论
3.1.4 数值计算模型
3.1.5 计算参数影响分析
3.2 风洞试验方法
3.2.1 缩比模型试验相似性
3.2.2 气动性能风洞试验
3.2.3 气动噪声风洞试验
3.3 动模型试验方法
3.3.1 系统构成
3.3.2 基本原理
3.4 实车线路试验方法
3.4.1 表面压力测试
3.4.2 运行阻力试验
3.4.3 车外通过噪声试验
3.5 空调通风试验方法
3.5.1 空调通风试验台概况
3.5.2 空调通风试验内容
3.6 气密性及气密疲劳试验方法
3.6.1 车体及部件气密性试验台
3.6.2 车体气密性试验
3.6.3 车体气密疲劳强度试验
3.7 气候环境风洞试验
第4章 高速列车气动外形设计技术
4.1 设计目标及优化策略
4.1.1 气动设计原则
4.1.2 气动性能指标
4.1.3 设计原则与性能指标的相关性
4.1.4 气动设计优化策略
4.2 流线型头型设计方法
4.2.1 设计变量影响
4.2.2 概念设计及方案初选
4.2.3 数值计算分析
4.2.4 缩比模型试验结果分析
4.2.5 流线型头型多目标气动优化设计
4.2.6 气动设计成果
4.3 整车平顺化设计方法
4.3.1 车顶平顺化设计
4.3.2 受电弓区域气动设计
4.3.3 转向架区域气动设计
4.3.4 风挡区域气动设计
4.4 流动控制技术
4.4.1 列车附面层特性
4.4.2 头车抽吸气流动控制
4.4.3 尾车抽吸气流动控制
4.4.4 车身表面抽吸气流动控制
4.4.5 转向架区域抽吸气流动控制
4.4.6 尾涡控制减阻
4.5 气密设计技术
4.5.1 气密性定义及分解
4.5.2 车辆密封措施
4.5.3 压力保护装置
4.5.4 气密性测量方法
4.6 美工设计技术
第5章 高速列车客室热舒适性设计
5.1 热舒适性简介
5.1.1 热舒适性的影响因素
5.1.2 热舒适性相关标准
5.1.3 热舒适性的评价指标
5.2 热舒适性试验方法
5.2.1 测试设备


5.2.2 试验过程

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