[发明专利]列车风作用下侧向人员人体气动特性数值计算方法

权利要求书

1.列车风作用下侧向人员人体气动特性数值计算方法，其特征在于所述计算方法包括：

于不同的计算工况下建立列车计算模型、人体计算模型和线路计算模型；

对列车计算模型进行计算区域、计算区域边界和时间步长确定；

根据确定的列车计算模型和人体计算模型，依据动网格技术，以物面为三角形网格，空间用四面体网格建立确定计算模型空间体单元；

依据连续性方程、动量方程和湍流模型方程计算得到不同列车速度下，不同工况下人体模型的气动力数据和相应列车风速度。

2.根据权利要求1所述的列车风作用下侧向人员人体气动特性数值计算方法，其特征在于所述列车计算模型的建立包括：

简化列车底部结构，并缩短列车长度，以裙板代替转向架，省略列车的受电弓。

3.根据权利要求1所述的列车风作用下侧向人员人体气动特性数值计算方法，其特征在于所述人体计算模型的建立包括：

人体计算模型取人体着冬装时的尺寸，并设定人体模型高1.8m，着装后肩宽0.56m，前后尺寸为0.36m。

4.根据权利要求1所述的列车风作用下侧向人员人体气动特性数值计算方法，其特征在于所述线路计算模型包括有站台和无站台两种模型，其中无站台时，人体模型置于地面；有站台时，站台边缘距轨道中心线0.185m，站台高度距轨面1.1m。

5.根据权利要求1所述的列车风作用下侧向人员人体气动特性数值计算方法，其特征在于所述列车计算模型的计算区域边界的确定方法包括：确定计算区域边界应为未受扰动的流体边界，计算区域边界包括进、出口截面上速度为零；列车表面为运动边界条件，其速度为列车运行速度。

6.根据权利要求1所述的列车风作用下侧向人员人体气动特性数值计算方法，其特征在于所述连续性方程、动量方程和湍流模型方程包括：

连续性方程∂ρ∂t+divρV→=0]]>

X方向动量方程∂ρu∂t+div(ρV→u-μeffgradu)=-∂Peff∂x+div(μeff∂V→∂x)]]>

Y方向动量方程∂ρv∂t+div(ρV→v-μeffgradv)=-∂Peff∂y+div(μeff∂V→∂y)]]>

Z方向动量方程∂ρw∂t+div(ρV→w-μeffgradw)=-∂Peff∂z+div(μeff∂V→∂z)]]>

湍流动能k方程∂ρk∂t+div(ρV→k-μeffσkgradk)=G-ρϵ]]>

湍流动能耗散率ε方程∂ρϵ∂t+div(ρV→k-μeffσϵgradϵ)=ϵk(C1G-C2ρϵ)]]>

其中，为速度矢量，u、v、w为各坐标方向的速度分量，ρ为空气密度，μ_eff和P_eff分别为有效粘性系数和有效压力，其值与湍流动能k和湍流动能耗散率ε有关。