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跨座式单轨列车交会压力波数值模拟与气动性能研究的开题报告
一、研究背景
跨座式单轨列车是近年来新兴的城市轨道交通系统，在解决城市交通问题方面具有独特的优势。而跨座式单轨列车交会时的气动问题，特别是交会压力波问题，对其安全性和运行效率都有着重要的影响。因此，研究跨座式单轨列车交会时的气动性能，对其优化设计和运行安全具有重要的现实意义。
二、研究内容
本研究将通过数值模拟的方法，研究跨座式单轨列车交会时的压力波数值模拟和气动性能。具体内容如下：
1.建立跨座式单轨列车交会的数学模型，并利用CFD软件进行数值模拟分析；
2.研究不同车速和交会角度下的压力分布和压力波；
3.研究湍流产生和演化规律，探究其对气动性能的影响；
4.分析跨座式单轨列车交会时的阻力系数和升力系数，探究其变化规律；
5.提出优化设计方案，以提高跨座式单轨列车交会的气动性能和安全性。
三、研究意义
跨座式单轨列车交会时的气动问题对其安全性及运行效率有着重要的影响。本研究通过数值模拟和分析，能够更加深入地了解交会时的气动性能，进而为其优化设计和运行安全提供科学依据。另外，本研究还能够为我国新型城市轨道交通的建设提供有益的借鉴和参考。
四、研究方法
本研究将采用数值模拟的方法，建立跨座式单轨列车交会的数学模型，并利用CFD软件进行数值模拟分析。具体方法如下：
1.建立跨座式单轨列车交会的几何模型，根据实际情况设置计算区域和边界条件；
2.利用CFD软件对跨座式单轨列车交会进行数值模拟，得到压力场、速度场、温度场等相关数据；
3.对所得数据进行分析，探究压力分布、压力波、阻力系数和升力系数的变化规律；
4.提出优化设计方案，以提高跨座式单轨列车交会的气动性能和安全性。
五、研究计划
本研究拟于2022年6月开始，历时4个月完成。具体计划如下：
1.第一月：研究背景与相关文献调研，建立跨座式单轨列车交会的数学模型；
2.第二月：利用CFD软件进行数值模拟分析，研究不同车速和交会角度下的压力分布和压力波；
3.第三月：研究湍流产生和演化规律，探究其对气动性能的影响；
4.第四月：分析跨座式单轨列车交会时的阻力系数和升力系数，提出优化设计方案。
六、预期成果
通过本研究，我们将能够深入探究跨座式单轨列车交会时的气动性能，实现以下预期成果：
1.建立跨座式单轨列车交会的数学模型，较全面地展示交会时的气动问题；
2.了解不同车速和交会角度下的压力分布和压力波，具有较高的科研价值和实际应用意义；
3.探究湍流产生和演化规律，为对气动性能进行优化设计提供技术支持；
4.分析阻力系数和升力系数的变化规律，提出优化设计方案，为安全性和运行效率的提升提供科学可靠的依据。
七、参考文献
1.王建忠.跨座式单轨列车运行参数对其气动特性的影响[D].中国民航大学,2016.
2.刘怀亮,李秋琴,徐小花.跨座式单轨列车气动噪声特性及其控制[J].科技创新与应用,2021(09):303-305.
3.马占武.城市轨道交通气动性能的数值模拟研究[D].南京大学,2015.