【摘 要】
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气动阻力是影响高速列车提速的关键气动指标之一,良好的阻力特性是列车节能环保的重要标志。随着列车速度越高,气动阻力占列车总阻力比值也越高。因此,气动减阻研究是提升列车速度、降低能耗、提高经济效益重要的技术手段。本文采用CFD数值仿真方法,基于动网格技术,对分别安装不同几何形状的仿生鱼尾结构尾部扰流板情况时的高速列车气动阻力展开研究,主要研究结果如下:（1）研究了尾部没有安装扰流板时列车周围流场结构及
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气动阻力是影响高速列车提速的关键气动指标之一,良好的阻力特性是列车节能环保的重要标志。随着列车速度越高,气动阻力占列车总阻力比值也越高。因此,气动减阻研究是提升列车速度、降低能耗、提高经济效益重要的技术手段。本文采用CFD数值仿真方法,基于动网格技术,对分别安装不同几何形状的仿生鱼尾结构尾部扰流板情况时的高速列车气动阻力展开研究,主要研究结果如下:（1）研究了尾部没有安装扰流板时列车周围流场结构及气动性能。结果表明:列车尾部两旋涡旋向相反,并向尾车后方脱去;同时距离尾车越远,其强度下降,涡心距离也变大,尾涡的涡脱频率约为0.2 Hz;尾车表面压力基本上呈左右对称分布,其阻力随着列车运行速度的增大而增大。（2）研究了尾部安装仿白鲸鱼尾结构扰流板后列车周围流场结构及气动性能。结果表明:尾车表面正压区域相对无扰流板时,主要集中在与扰流板摆动方向一致的一侧,同时尾车的气动阻力明显降低;当扰流板摆动频率低于涡脱频率、摆动幅度为0.3 m时,对应列车运行速度200 km/h、250 km/h以及350 km/h工况下,尾车气动阻力减阻率分别达到6.24%、6.33%和6.49%,具有较好的减阻效果。（3）研究了尾部安装仿海豚鱼尾结构扰流板后列车周围流场结构及气动性能。结果表明:尾车表面正压面积对比安装仿白鲸鱼尾结构扰流板时,变化不明显,但强度稍大于后者;当扰流板摆动频率接近涡脱频率、摆动幅为0.3 m时,对应列车运行速度200 km/h、250 km/h以及350 km/h工况下,尾车气动阻力减阻率分别为6.90%、6.97%和7.01%,其减阻效果相比于仿白鲸鱼尾结构扰流板有一定提升。（4）研究了尾部安装仿金枪鱼鱼尾结构扰流板后列车周围流场结构及气动性能。结果表明:尾车表面正压区域相较于安装仿海豚鱼尾结构扰流板时,其强度有所减小,但作用面积相对增大;当扰流板摆动频率接近涡脱频率,摆动幅度为0.3 m时,对应列车运行速度200 km/h、250 km/h以及350 km/h工况下,尾车气动阻力减阻率分别为7.09%、7.06%和7.08%,其减阻效果为三种扰流板中最佳。（5）建立了上述三种扰流板情况下列车减阻率与扰流板摆动频率、摆动幅度和车速四者之间的耦合函数。
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