【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及流体力学，更具体的说是涉及一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置。
技术介绍
1、随着列车运行速度的提高，列车与周围空气的动力作用明显加剧，一方面气动力对列车本身和列车运行产生作用，另一方面列车高速运行引起的气动现象对周围环境产生影响，这势必会对高速列车运行安全、旅客乘车舒适度、铁路周围环境噪声、隧道口附近环境保护、洞内附属设施安全等问题产生一定的影响。现有隧道气动效应测试技术在隧道现场数据采集、数据传输与控制方面应用中存在传输线路长、数据传输距离受限以及无法远程控制和访问等问题，因此，建立适用于在隧道全长范围内的空气动力学测试系统显得尤为重要。
2、列车通过隧道产生的气动效应是一种具有强烈三维效应的非恒定湍流。随着速度的增加，隧道环境将受到强烈的交变压力的影响。相应的压力幅度可能高达6kpa或更大，并对隧道结构和辅助设施造成损坏。隧道洞口的微气压波向外辐射，可能导致爆炸性噪声和房屋玻璃振动等环境问题。目前研究列车/隧道耦合气动效应的方法主要有：实车实验、动模型试验和数值仿真。实车实验和动模型试验都面临着现场环境复杂、试验成本高的挑战。而随着计算机硬件的不断完善，数值模拟已成为研究隧道压力波的主要方法，并逐渐从一维流动模型发展到多维流动模型。一维程序在计算列车隧道气动性能方面的优势在于其模拟成本低、精度合理。然而，在高速列车和隧道的建模过程中，一维流动模型被大大简化。因此，很难分析列车的局部形状和隧道的突变结构对流场的影响。为了补充这一部分，近年来列车三维气动性能的模拟得到广泛应用。三维仿真模型可
3、然而，发现相关技术中至少存在如下问题：相关技术中在通过三维仿真模型对列车通过隧道产生的气动效应进行模拟时，要求更高的计算机硬件性能和计算成本，使得仿真资源消耗巨大。
4、因此，如何提供一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置，旨在解决上述技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置，包括：依次设置的加速段、试验段和制动段，以及依次穿过所述加速段、所述试验段和所述制动段的模拟轨道；所述试验段为密闭腔室，所述试验段内设有位于所述模拟轨道外侧的模拟隧道；
4、所述加速段设有加速推送机构，用于将模拟列车推入所述模拟隧道内；
5、所述试验段内的所述模拟隧道内安装有压力传感器和温度传感器，用于采集模拟列车进入后的气动信号；
6、所述制动段内设有制动机构。
7、优选的，在上述一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置中，所述压力传感器安装在所述模拟隧道的两端进出口和内壁上；所述温度传感器安装在所述模拟隧道的内壁上。
8、优选的，在上述一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置中，所述模拟隧道的进口安装有鼓风设备。
9、优选的，在上述一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置中，所述模拟隧道的出口安装有坡角模拟机构。
10、优选的，在上述一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置中，所述坡角模拟机构包括围绕所述模拟隧道出口设置的底板、两块边坡板和仰坡板；两块所述边坡板布置在所述模拟隧道两侧，且与所述底板铰接，所述仰坡板两侧分别与两块所述边坡板连接，且可拆卸紧固在所述隧道的外侧，所述仰坡板为折叠拉伸板。
11、优选的，在上述一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置中，所述边坡板的背面与所述底板之间铰接有调节伸缩杆。
12、优选的，在上述一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置中，所述仰坡板与所述模拟隧道外侧壁通过弹性卡箍卡接，所述弹性卡箍将所述仰坡板的底沿压紧在所述模拟隧道的外侧壁上。
13、优选的，在上述一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置中，所述试验段内设有温度调节机构。
14、优选的，在上述一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置中，所述制动机构包括轮轨抱紧结构、皮筋限位结构或电磁制动结构中的一种或多种。
15、优选的，在上述一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置中，所述制动机构还包括位于所述模拟轨道末端的回收箱，所述回收箱内侧壁固定有软质层。
16、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置，具有以下有益效果：
17、1、本专利技术提供的试验装置能够全真模拟列车进入轨道的真实情况，结合鼓风设备、温度调节设备、坡角模拟机构等外界环境模拟，实现真实的模拟情况，得到内壁的气动压力和温度，以及洞口的微气压波数值，具有更好的模拟效果。
18、2、本专利技术提供的坡角模拟机构能够对边坡板和仰坡板进行适应性的调节，仰坡板能够跟随边坡板进行变形，调节更方便。
19、3、本专利技术具有多种制动形式，包括轮轨抱紧结构、皮筋限位结构和电磁制动结构，且配合了回收箱作为保障，能够做到良好的制动回收。
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1.一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置，其特征在于，包括：依次设置的加速段(1)、试验段(2)和制动段(3)，以及依次穿过所述加速段(1)、所述试验段(2)和所述制动段(3)的模拟轨道(4)；所述试验段(2)为密闭腔室，所述试验段(2)内设有位于所述模拟轨道(4)外侧的模拟隧道(5)；
2.根据权利要求1所述的一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置，其特征在于，所述压力传感器(51)安装在所述模拟隧道(5)的两端进出口和内壁上；所述温度传感器(52)安装在所述模拟隧道(5)的内壁上。
3.根据权利要求1所述的一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置，其特征在于，所述模拟隧道(5)的进口安装有鼓风设备。
4.根据权利要求1所述的一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置，其特征在于，所述模拟隧道(5)的出口安装有坡角模拟机构(8)。
5.根据权利要求4所述的一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置，其特征在于，所述坡角模拟机构(8)包括围绕所述模拟隧道(5)出口设置的底板(81)、两块边坡板(82)和仰坡板(
6.根据权利要求5所述的一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置，其特征在于，所述边坡板(82)的背面与所述底板(81)之间铰接有调节伸缩杆(84)。
7.根据权利要求6所述的一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置，其特征在于，所述仰坡板(83)与所述模拟隧道(5)外侧壁通过弹性卡箍(85)卡接，所述弹性卡箍(85)将所述仰坡板(83)的底沿压紧在所述模拟隧道(5)的外侧壁上。
8.根据权利要求1所述的一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置，其特征在于，所述试验段(2)内设有温度调节机构。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置，其特征在于，所述制动机构(7)包括轮轨抱紧结构、皮筋限位结构或电磁制动结构中的一种或多种。
10.根据权利要求9所述的一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置，其特征在于，所述制动机构(7)还包括位于所述模拟轨道(4)末端的回收箱(71)，所述回收箱(71)内侧壁固定有软质层(72)。
...【技术特征摘要】
1.一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置，其特征在于，包括：依次设置的加速段(1)、试验段(2)和制动段(3)，以及依次穿过所述加速段(1)、所述试验段(2)和所述制动段(3)的模拟轨道(4)；所述试验段(2)为密闭腔室，所述试验段(2)内设有位于所述模拟轨道(4)外侧的模拟隧道(5)；
2.根据权利要求1所述的一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置，其特征在于，所述压力传感器(51)安装在所述模拟隧道(5)的两端进出口和内壁上；所述温度传感器(52)安装在所述模拟隧道(5)的内壁上。
3.根据权利要求1所述的一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置，其特征在于，所述模拟隧道(5)的进口安装有鼓风设备。
4.根据权利要求1所述的一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置，其特征在于，所述模拟隧道(5)的出口安装有坡角模拟机构(8)。
5.根据权利要求4所述的一种高速列车行驶的全地形模拟气动效应试验装置，其特征在于，所述坡角模拟机构(8)包括围绕所述模拟隧道(5)出口设置的底板(81)、两块边坡板(82)和仰坡板(83)；两块所述边坡板(82)布置在所述模拟隧道(5)两侧，且与所述底板(81)铰接...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭小雄，方雨菲，马伟斌，李山朵，田经纬，安哲立，王志伟，马晓璇，颜明冬，张森，贾景超，张飞，赵博，张桐，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，
类型：发明
国别省市：
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