壅塞效应对低气压管道高速列车气动加热的影响
壅塞效应对低气压管道高速列车气动加热的影响
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DOI：
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
袁艳平
中科院分区：
文献类型：
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作者：
余秋君;杨肖峰;牛纪强;眭洋;杜雁霞;袁艳平
面对未来真空管道交通系统的发展需求,处于低压受限空间的高速列车将面临Kantrowitz极限等空气动力学问题,由其导致的壅塞效应对列车气动加热影响凸显。采用基于TVD格式的可压缩流动求解器,开展了壅塞/非壅塞条件下的低气压管道列车跨声速流动数值模拟,获得了多种工况下的列车气动加热结果。研究表明,由不同车速和阻塞比组合导致的不同流动状态下的气动加热特性差异明显,壅塞效应带来的复杂流动结构造成列车表面出现局部加热/冷却现象:当阻塞比为0.4时,受壅塞效应的影响,速度在0.5马赫运行时的列车局部温度最低可至-33°C,最高温度出现在马赫数1.5时运行的超声速列车,达到252℃。研究结果对于指导管道列车热环境控制具有重要的理论和工程实际意义。