论文部分内容阅读
作为提供电力机车动力来源的重要部件之一,接触线的正常工作是确保高速铁路安全运行的一个重要因素。特别指出的是,在某些低温高湿度地区,极易出现接触线覆冰现象。覆冰接触线在横风作用下,通常会发生低频大幅振动,导致列车停运、设备损坏等重大事故。因此,本文以覆冰接触线为研究对象,利用数值仿真软件FLUENT建立其二维流场模型,其中湍流模型采用SST k-ω模型;压力-速度耦合采用SIMPLE算法;动量、湍动能及耗散率采用二阶迎风格式离散。通过数值计算得到不同初始凝冰角度下覆冰接触线的升力与阻力系数,并根据最小二乘法拟合出系统的准定常气动力。此外,基于Den-Hartog垂向舞动稳定性理论推导其垂向气动力,并判断覆冰接触线的失稳条件。在此基础上,进一步揭示结构阻尼系数对其失稳条件的影响规律。以上结果表明:当初始凝冰角较小时,覆冰接触线将不易失稳;失稳初始凝冰角度随着结构阻尼系数增大而增大,故适当增大结构阻尼,可在一定程度上降低系统失稳的可能性。此研究工作可为覆冰接触线在大风天气下的大幅振动抑制提供理论支撑。