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1、高速列车空气动力学性能计算和试验鉴定暂行规定目录1范围12引用标准1列车空气动力学基本参数、符号及单位1列车空气动力性能、噪声参数说明及坐标系1列车外形及空气动力性能基本要求16声学要求67流场数值模拟计算78空气动力学试验8附录A列车空气动力学基本参数、符号及单位9附录B列车空气动力性能、噪声参数说明10附录C坐标系111范本暂行规定规定了高速列车空气动力计算、试验及评估鉴定的要求。本暂行规定适用于标准轨距铁路线上营运速度为200km/h到350km/h范围内的高速客运列车；对最高营运速度低于200km/h的客运列车以及需要考虑空气动力性能问题的货运列车可参照使用。2 引用标准下列标准包含的
2、条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准均会被修订，使用本标准的各方应探讨、使用下列标准最新版本的可能性。GB1920-80标准大气（30km以下部分）；GJB117991高速风洞和低速风洞流场品质规范；京沪高速铁路建设暂行规定。3 列车空气动力学基本参数、符号及单位本暂行规定所有参数均采用国际单位制。计算、试验中用到的基本参数及计量单位见附录A。4 列车空气动力性能、噪声参数说明及坐标系本暂行规定用于表示列车空气动力性能、噪声的参数及坐标系见附录B、附录C。4.1.1 列车外形及空气动力性能基本要求列车外形基本要求列车空气动力性能主要取决于列车外
3、形，应根据运行速度要求，结合生产工艺条件，合理设计满足空气动力性能要求的列车外形，同时需符合高速铁路机车车辆限界技术条件。车体横截面形状应采用腰鼓形，或者采用折线形式的侧墙以圆弧与车顶和车底罩相连。头部鼻锥下方应设置导流板，注意导流板形状的设计。4.1.2 车体底部除转向架部位外，应设置全封闭底罩。4.1.3 列车编组，车体横截面形状应尽可能相同，不同横截面形状车体混编时，应设置平滑过渡段。4.1.4 空调及冷却系统进风口应尽可能布置在列车表面压力为正压区域，排风口则应布置在负压较大的区域。4.1.5 列车外形应尽可能避免以下部位产生涡流：车头受电弓牵引缓冲装置车体底部把手、缝隙、凹槽等4.1
4、.6 车辆连接处列车空气动力性能基本要求列车的空气动力性能用运行列车本身承受及对环境作用的空气动力、力矩、压力及其系数表示（见附录B）。列车空气阻力用阻力系数Cx衡量。通过数值模拟计算和风洞试验得到。在无环境风影响条件下，不同运行速度列车的Cx值应不超过下表规定值。表5-1各种运行速度列车空气阻力系数Cx允许最大值列车运行速度km/h200250300350头车（有受电弓）0.250.220.200.19阻力头车（无受电弓）0.180.170.16系数尾车（有受电弓）0.280.260.220.21CX尾车（无受电弓）0.190.180.17中间车（有受电弓）0.160.150.15中间车（无
5、受电弓）0.100.090.090.09列车交会空气压力波用空气压力变化幅值衡量。分明线交会和隧道内交会两种情况。由数值模拟计算、动模型模拟试验、实车试验得到。不同复线间距、不同交会速度时，列车交会空气压力波允许的最大幅值见下表。表5-2列车交会空气压力波允许的最大幅值（隧道数据待定）复线间距（m）各种列车父会速度（km/h）列车父会空气压力波幅值（Pa）200/200250/250300/300330/330350/350明线隧道明线隧道明线隧道明线隧道明线隧道4.013504.613001850223025005.0142017101920列车运行时的空气动力升力FZ，由数值模拟计算和风洞
6、试验得到。在无环境风影响条件下，应满足：头车的Fz0、中间车和尾车的Fz接近于零。5.2.4 列车表面压力用压力系数C衡量。p通过数值模拟计算、风洞试验和实车试验得到。除受电弓、转向架部位外，其余部位应无空气流动分离现象。列车表面压力绝对值应尽可能小。5.2.5 在垂直于列车纵向对称面的常值侧风作用下，列车运行速度限值的规定见下表。列车运行横向稳定性需满足规定限值的要求。侧风风速（m/s）15253040列车运行速度限值（km/h）250200160120计算侧风对列车横向稳定性影响时，应包括运行列车垂直于列车纵向对称面的常值侧风作用下的迎风面和背风面压力及空气升力。5.2.6 车厢（包括司机
7、室）气密性要求：在门窗关闭情况下，车厢及司机室内部空气压力由3600Pa降至1350Pa，所需时间应大于36秒。在产品出厂前进行试验验证。5.2.7 车厢（包括司机室）内部空气压力变化：在隧道内列车交会时乘员感受到的空气压力变化应小于1000Pa。通过实车试验验证。5.2.8 在空气动力作用下对受电弓的弓网接触性能要求：运行列车顶风速度达到26m/s时，空气动力引起弓网之间的附加压力应小于120N；运行列车顶风速度达到40m/s时，受电弓对电网导线在接触点处的举升应小于100mm；列车按允许速度运行，在环境风影响下，弓网之间的接触力应小于下述极限值：接触力均值120N接触力峰值200N接触力标
8、准误差5X105。8.2.2 对每种参试型号均应进行重复性测试精度试验。8.2.3 风洞试验应正确反映地面效应。8.2.4 试验用模型列车至少采用3节车（即头车、尾车和中间车），试验模型缩比应能满足测试要求，且尽可能大。8.2.5 对于侧风影响的试验，侧滑角应考虑不小于20。8.2.6 受电弓等关键部件的空气动力性能试验，建议采用全尺寸模型，并配置相应部位车体外形，以模拟空气对车体的绕流。8.3.1 8.3动模型模拟试验动模型模拟试验用于测定列车在明线和隧道内交会空气压力波、列车过隧道时隧道内空气压力变化。8.3.2 动模型试验应使试验雷诺数Re5X105。8.3.3 对每种参试型号均应进行重
9、复性测试精度试验。动模型列车由三节车组成，模型车缩比不小于1:20。8.4.1 8.4实车试验实车试验内容：列车表面压力分布、列车交会空气压力波、列车交会时车厢内空气压力变化、风道的冷却风量、列车过隧道时隧道内空气压力变化、环境风影响、对周围环境影响。8.4.2 列车交会试验应实时测定两交会列车侧壁间距和相对速度。附录A列车空气动力学基本参数、符号及单位序号基本参数A-ZrIZZI付号单位名称单位备注1长度l米m2质量M千克kg3时间t秒s4温度T开尔文K又称热力学温度t摄氏度Ct二T-273.155力F牛顿Nmkg/s26压力（压强）P帕斯卡PaN/m2,kg/(mS2)7能、功、热量E焦耳JNm,m2kg/s28功率N瓦特WJ/s,m2kg/s39密度Pkg/m310音速（声速）am/s无特定要求时，大气中音速可按340m/s计11速度Vm/s12动力粘度uPasNs/m2,kg/(ms)13运动粘度Vm2/sv
