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实验系统

高速铁路风洞试验系统

发布时间:2016-09-21    作者:      来源:      浏览次数:811

试验系统构成
高速铁路风洞为回流式低速风洞。该风洞系统由四个主要部分构成,包括:风洞洞体、动力部分、测量控制部分以及辅助部分等。风洞洞体为全钢结构,包括两个试验段,即低速试验段和高速试验段。低速试验段宽12米、高3.5米、长18米,风速范围为2~18米/秒,气流湍流度小于2%,气流不均匀度小于3%,气流偏角小于1°;高速试验段宽3米、高3米、长15米,风速范围为5~90米/秒,气流湍流度小于0.5%,气流不均匀度小于1%,气流偏角小于1°。风洞系统动力部分由六台额定功率为335KW的直流电机驱动的轴流风机构成,风机采用3×2阵列式布置。测量控制部分可以对风洞试验段内风速、转盘角度等实现自动控制。



试验系统技术参数
高速铁路风洞试验系统的主要技术参数如下表所示
高速铁路风洞试验系统主要技术参数表
项目名称
技术指标
高速试验段
低速试验段
试验段尺寸(宽×高×长)
3m×3m×15m
12m×3.5m×18m
风速范围
5~90m/s
2~18m/s
湍流度
≤ 0.5%
≤ 2.0%
流场不均匀度
≤ 1.0%
≤ 2%
气流偏角
Δα ≤ ±1°;Δβ ≤ ±1°;
流向静压力梯度
|dp/dx| < 0.01Pa/m
转盘直径
5m
2.5m
转盘控制范围与精度
±360°;±1°

拥有的试验能力
高速铁路风洞具有试验尺寸大、设计风速高、流场品质好等特点,特别适合进行大比例模型列车空气动力学问题的研究工作,包括列车气动外形优化、列车横风效应研究等。能够进行桥梁抗风实验研究工作,并且可开展车-桥-风耦合动力学问题的研究。此外,该风洞还可以用于风工程领域内其他问题的研究工作,如:高层建筑的风荷载及风致振动,大跨结构的风致振动及控制以及风环境的研究工作等。
所处国内外水平
高速铁路风洞在试验段尺寸、风速与流场品质上在国内外同类形风洞中处于领先地位。本风洞的双试验段工作模式具有显著的特色,使其应用领域大大拓宽,特别适合于高速铁路相关风工程问题的研究。二期建设完成后,可实现对动态模型的横风效应研究,以及动态模型的的车-桥-风耦合动力学问题的研究,将成为国际上第一个实现大比例动态列车模型气动力学问题的试验平台。
高速铁路风洞试验系统进行了风速、流场品质、测试控制系统试验,各项指标均达到验收合格要求。该试验系统已完成高速铁路列车气动外形优化、列车横风效应的试验研究。


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