一种地铁列车车身射流减阻结构制造技术

本发明专利技术公开了一种地铁列车车身射流减阻结构，包括列车车体、上翘式斜板，上翘式斜板与列车车体的车顶面围合形成主射流通道，且主射流通道沿靠近列车车体的车尾方向逐渐向下倾斜；主射流通道远离列车车体的车尾一端设置有射流入口，主射流通道靠近列车车体的车尾一端由上至下依次设置有第一射流通道及第二射流通道。本发明专利技术大幅减小列车尾部上方的涡区，并使得列车尾部下方的反向涡消失，大幅降低了列车行进时的阻力；无需在列车内单独布置射流源即可完成列车尾部的射流减阻；通过对列车尾部射流结构参数的合理设计，最大化降低了列车运行时的行进阻力。行时的行进阻力。行时的行进阻力。

【技术实现步骤摘要】
一种地铁列车车身射流减阻结构


[0001]本专利技术涉及轨道交通领域，具体来说，涉及一种地铁列车车身射流减阻结构。

技术介绍

[0002]轨道交通是指运营车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统。城市轨道交通列车在全封闭的线路上运行，位于中心城区的线路基本设在地下隧道内，中心城区以外的线路一般设在高架桥或地面上。具有节约地面空间、减少地面噪音、运能大、速度快、安全准时、成本低、节约能源、乘坐舒适方便等优点。随着列车运行速度、载客量、运输距离的不断提高，列车能耗大幅度增加，对节能环保提出新的挑战。
[0003]目前，列车运行过程中的能耗主要用于克服运行阻力，在高速运行状态下列车受到的空气阻力随速度的平方急剧增加，是制约高速列车减阻节能的主要考虑因素，如何降低列车运行阻力，一直是亟待解决的问题。目前，轨道列车气动减阻研究过程中，均是针对高速列车头型设计与局部结构优化，虽然取得了一定进展，在一定程度上降低了列车运行阻力，但受到制造工艺，传统减阻技术很难有新的重大突破。
[0004]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]针对相关技术中的问题，本专利技术提出一种地铁列车车身射流减阻结构，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
[0006]为此，本专利技术采用的具体技术方案如下：
[0007]一种地铁列车车身射流减阻结构，包括列车车体，列车车体的顶部设置有上翘式斜板，上翘式斜板与列车车体的车顶面围合形成主射流通道，且主射流通道沿靠近列车车体的车尾方向逐渐向下倾斜；主射流通道远离列车车体的车尾一端设置有射流入口，主射流通道靠近列车车体的车尾一端由上至下依次设置有第一射流通道及第二射流通道。
[0008]进一步的，为了使射流自列车车尾射出，通过列车车尾的射流结构，大幅减小列车尾部上方的涡区，并使得列车尾部下方的反向涡消失，大幅降低了列车行进时的阻力，第一射流通道及第二射流通道均设置为沿靠近列车车体的车尾方向逐渐向下倾斜，且第一射流通道及第二射流通道靠近列车车体的车尾一端分别设置有第一射流出口及第二射流出口。
[0009]进一步的，为了使外部空气进入主射流通道，射流入口的开口朝向列车车体的前进方向，列车车体的外部空气为射流源。
[0010]进一步的，为了使射流自列车车尾射出，通过列车车尾的射流结构，大幅减小列车尾部上方的涡区，并使得列车尾部下方的反向涡消失，大幅降低了列车行进时的阻力，第一射流出口及第二射流出口均位于列车车体的车尾；第一射流出口位于第二射流出口的上方，且第一射流出口的开口倾斜向下，第二射流出口的开口倾斜向上；第一射流出口与第二射流出口的出口射流存在交集。
[0011]进一步的，为了最大化降低了列车运行时的行进阻力，射流入口的入口面积为S1，
第一射流出口的出口面积为S2，第二射流出口的出口面积为S3；
[0012]其中，S1/S2＝2
‑
5；
[0013]S1/S3＝2
‑
5；
[0014]S2/S3＝0.5
‑
1.8。
[0015]进一步的，为了最大化降低了列车运行时的行进阻力，上翘式斜板与水平面间的夹角α1＝1
‑7°
；
[0016]第一射流出口的射流方向与水平面的夹角β1＝8
‑
10
°
；
[0017]第二射流出口的射流方向与铅垂线的夹角β2＝2
‑
18
°
。
[0018]进一步的，第一射流出口与列车车体顶面的距离为h1；
[0019]h1/H＝0.02
‑
0.3；
[0020]第二射流出口与列车车体顶面的距离为h2；
[0021]h2/H＝0.4
‑
0.98；
[0022]其中，H为列车高度。
[0023]进一步的，为了最大化降低了列车运行时的行进阻力，射流入口、第一射流出口及第二射流出口均呈矩形，且矩形的长边与列车车体的车顶平行。
[0024]进一步的，为了最大化降低了列车运行时的行进阻力，第一射流通道及第二射流通道内沿射流流动方向均匀设置有整流板。
[0025]本专利技术的有益效果为：
[0026](1)本专利技术在列车内设置第一射流通道及第二射流通道，且第一射流通道及第二射流通道内的射流自列车车尾射出，通过列车车尾的射流结构，大幅减小列车尾部上方的涡区，并使得列车尾部下方的反向涡消失，大幅降低了列车行进时的阻力。
[0027](2)本专利技术通过在列车顶部设置上翘式斜板，在列车高速行进时，列车外部的空气即可形成高速射流进入主射流通道内，无需在列车内单独布置射流源即可完成列车尾部的射流减阻。
[0028](3)本专利技术通过对列车尾部射流结构参数的合理设计，最大化降低了列车运行时的行进阻力。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1是根据本专利技术实施例的一种地铁列车车身射流减阻结构的结构示意图；
[0031]图2是根据本专利技术实施例的一种地铁列车车身射流减阻结构中射流通道的结构示意图；
[0032]图3是本专利技术射流通道的射流流动数值模拟图；
[0033]图4是本专利技术射流通道的速度云图；
[0034]图5是本专利技术不同速度比下的减阻率示意图；
[0035]图6是本专利技术不含射流通道时现有列车尾部的涡区仿真图；
[0036]图7是本专利技术增加射流通道后列车尾部的涡区仿真图。
[0037]图8是根据本专利技术实施例的一种地铁列车车身射流减阻结构中整流板的位置示意图。
[0038]图中：
[0039]1、列车车体；2、上翘式斜板；3、主射流通道；4、射流入口；5、第一射流通道；6、第二射流通道；7、第一射流出口；8、第二射流出口。
具体实施方式
[0040]为进一步说明各实施例，本专利技术提供有附图，这些附图为本专利技术揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本专利技术的优点，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
[0041]根据本专利技术的实施例，提供了一种地铁列车车身射流减阻结构。
[0042]现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明，如图1及图8所示，根据本专利技术实施例的地铁列车车本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地铁列车车身射流减阻结构，包括列车车体(1)，其特征在于，所述列车车体(1)的顶部设置有上翘式斜板(2)，所述上翘式斜板(2)与所述列车车体(1)的车顶面围合形成主射流通道(3)，且所述主射流通道(3)沿靠近所述列车车体(1)的车尾方向逐渐向下倾斜；所述主射流通道(3)远离所述列车车体(1)的车尾一端设置有射流入口(4)，所述主射流通道(3)靠近所述列车车体(1)的车尾一端由上至下依次设置有第一射流通道(5)及第二射流通道(6)。2.根据权利要求1所述的一种地铁列车车身射流减阻结构，其特征在于，所述第一射流通道(5)及所述第二射流通道(6)均设置为沿靠近所述列车车体(1)的车尾方向逐渐向下倾斜，且所述第一射流通道(5)及所述第二射流通道(6)靠近所述列车车体(1)的车尾一端分别设置有第一射流出口(7)及第二射流出口(8)。3.根据权利要求1或2所述的一种地铁列车车身射流减阻结构，其特征在于，所述射流入口(4)的开口朝向所述列车车体(1)的前进方向，所述列车车体(1)的外部空气为射流源。4.根据权利要求3所述的一种地铁列车车身射流减阻结构，其特征在于，所述第一射流出口(7)及所述第二射流出口(8)均位于所述列车车体(1)的车尾。5.根据权利要求4所述的一种地铁列车车身射流减阻结构，其特征在于，所述第一射流出口(7)位于所述第二射流出口(8)的上方，且第一射流出口(7)的开口倾斜向下，所述第二射流出口(8)的开口倾斜向上；所述第一射流出口(7)与所述第二射流出口(8)的出口射流存在交集。6.根据权利要求5所述的一种地铁列车车身...

【专利技术属性】
技术研发人员：王崇明，卢金国，张顺，
申请(专利权)人：中车南京浦镇车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：