[发明专利]一种高速列车横风效应控制装置

说明书

本发明公开了一种高速列车横风效应控制装置，包括安装在高速列车头车顶部的条带结构组，所述条带结构组包括多个沿第一方向延伸、第二方向排列的条带结构，沿所述第二方向上相邻的两个所述条带结构之间具有第一间隔，所述第一方向与所述高速列车的轴线方向相同，在平行于所述头车顶部所在平面的方向上，所述第二方向与所述第一方向垂直相交。本申请通过在高速列车的头车顶部外表面局部添加条带结构，形成高速列车新型微结构表面，可控制横风条件下的高速列车边界层流动，实现对大尺度分离涡的干扰控制，能够有效抑制列车迎风侧与顶部过渡区发生的流动分离现象，从而使得侧向力与倾覆力矩减小，进一步提升列车运行安全性与稳定性。

技术领域

本发明涉及高速列车技术领域，更具体地，涉及一种高速列车横风效应控制装置。

背景技术

高速列车技术的发展是一个国家高新技术发展水平的重要标志。近些年，中国高速列车技术取得了重大进展，京沪高铁运行速度达到了300km/h。高速列车贴近地面或轨道运行，长径比远大于其他交通工具，在高速运行的情况下，其空气动力性能变得更加重要。在横风条件下，侧向力与倾覆力矩是影响列车运行安全性的关键气动载荷，二者绝对值偏大会增加列车发生倾覆的几率。因此，减小横风下列车所受侧向力与倾覆力矩成为高速列车设计中的重要气动问题之一。头车外形是影响列车气动性能的重要因素之一，通过头车合理的非光滑表面设计，可以有效减小列车在横风作用下受到的侧向力和倾覆力矩，保证其运行安全性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高速列车横风效应控制装置，用以减小高速列车的侧向力与倾覆力矩。

本发明提供的一种高速列车横风效应控制装置，包括安装在高速列车头车顶部的条带结构组，所述条带结构组包括多个沿第一方向延伸、第二方向排列的条带结构，沿所述第二方向上相邻的两个所述条带结构之间具有第一间隔，所述第一方向与所述高速列车的轴线方向相同，在平行于所述头车顶部所在平面的方向上，所述第二方向与所述第一方向垂直相交。

可选的，还包括安装在除所述头车以外的其它车厢顶部的条带结构组，安装在除所述头车以外的其它车厢顶部的条带结构组与安装在所述头车顶部的条带结构组的结构相同。

可选的，所述条带结构组的数量为至少两个，沿所述第一方向上，相邻的所述条带结构组之间具有第二间隔。

可选的，所述条带结构为立方体形状。

可选的，在垂直于所述头车顶部所在平面的方向上，所述条带结构具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面为所述条带结构远离所述头车顶部的表面，所述第一表面和所述第二表面之间的距离等于所述第一表面与所述头车顶部之间的距离。

可选的，所述第一间隔在17.5-150mm之间。

可选的，所述条带结构的材质为金属、陶瓷、或合金中的一种。

可选的，所述条带结构与所述头车顶部为固定连接或一体成型。

与现有技术相比，本发明提供的高速列车横风效应控制装置，至少实现了如下的有益效果：

本申请通过在高速列车的头车顶部外表面局部添加条带结构，形成高速列车新型微结构表面，可控制横风条件下的高速列车边界层流动，实现对大尺度分离涡的干扰控制，能够有效抑制列车迎风侧与顶部过渡区发生的流动分离现象，从而使得侧向力与倾覆力矩减小，进一步提升列车运行安全性与稳定性。

当然，实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。