Главная – Журналы – Теплофизика и аэромеханика 2018 номер 5

Предложен перспективный метод снижения сопротивления посредством микровдува через обтекаемую поверхность применительно к внешней поверхности высокоскоростных поездов. Проанализированы преимущества применения микровдува для высокоскоростного поезда. Разработана соответствующая математическая модель на основе RANS-уравнений и выполнены расчеты внешнего обтекания поезда длиной 200 м. Предложенные модификации математической модели турбулентности были использованы для учета влияния микровдува во внутренней области турбулентного пограничного слоя. Представлены результаты расчетов турбулентного пограничного слоя около проницаемой поверхности с различными режимами микровдува и проанализированы полученные результаты параметрического исследования снижения сопротивления в зависимости от интенсивности микровдува и длины области высокоскоростного поезда, покрытой пористой поверхностью с учетом относительной площади последней. В частности, получены зависимости между уменьшением коэффициента сопротивления и длиной тела поезда с реализованным микровдувом, а также его интенсивностью. Установлено, что реализация микровдува со скоростью вдува 0,25 % от скорости движения поезда ( V = 100 м/с) на 70 %-ах площади обтекаемой поверхности лишь одного вагона (длиной L = 25 м) позволяет уменьшить аэродинамическое сопротивление (включая наиболее значимые составляющие давления и трения в голове и хвосте) всего поезда ( L = 200 м) в среднем на 5,25 %. Таким образом, в случае реализации микровдува на всех 8 вагонах поезда его аэродинамическое сопротивление может быть уменьшено на величину около 42 %.