轨道交通空气动力学

课程编码：180090080104P4001H 英文名称：Rail Transit Aerodynamics 课时：20 学分：1.00 课程属性：研讨课 主讲教师：郭迪龙等

本课程主要进行轨道交通空气动力学的讲授，面向高速列车、磁浮列车等轨道交通工具，目的是让课程学习者能够理解、分析列车空气动力学的流动机理、气动力特性；能够初步掌握高速列车外形的优化设计方法；能够使用常用工程软件进行高速列车空气动力学的计算分析。

流体力学、空气动力学、计算流体力学、实验流体

第一章 高速铁路的发展与其他系统关系 2.0学时 郭迪龙
第1节 课堂讨论
第2节 中国与世界高速铁路发展历史
第3节 空气动力学与轨道交通其他系统的关系
第4节 高速轨道交通空气动力学主要研究内容
第二章 高速列车的流动及气动力初步 2.0学时 郭迪龙
第1节 课堂讨论
第2节 高速列车的阻力组成及表达公式
第3节 高速列车外形对气动力的影响
第4节 高速列车扰流的流动特性
第三章 横风条件下高速列车的流场特性及气动特性 3.0学时 郭迪龙
第1节 课堂讨论
第2节 横风风场
第3节 横风条件下高速列车的流动
第4节 横风条件下气动力与车速、风速、风向角的关系
第5节 大风环境列车行车安全保障
第四章 明线交会的气动特性及影响 1.0学时 郭迪龙
第1节 课堂讨论
第2节 明线交会压力波特征
第3节 明线交会气动力特性
第4节 明线交会气动力的综合影响因素（速度、间距等）
第5节 列车交会行车安全评估
第五章 隧道压力波及影响 3.0学时 郭迪龙
第1节 课堂讨论
第2节 隧道压力波特征
第3节 波叠加法
第4节 最不利隧道长度的提出
第5节 隧道压力波的影响因素
第6节 隧道运行的阻力特性
第7节 微气压波
第8节 压力舒适度标准
第六章 高速列车气动噪声 1.0学时 郭迪龙
第1节 课堂讨论
第2节 高速列车气动噪声初步
第3节 部件对高速列车气动噪声的影响
第七章 高速列车空气动力学控制方程求解 2.0学时 郭迪龙
第1节 课堂讨论
第2节 空气动力学流动控制方程
第3节 湍流模型的适应度
第4节 网格拓扑
第5节 离散格式初步
第6节 边界条件
第八章 高速列车的试验方法（试验地点为力学所怀柔动模型实验室） 2.0学时 郭迪龙
第1节 风洞试验介绍
第2节 实车试验介绍
第3节 动模型试验平台介绍及试验操作
第4节 课堂讨论（试验操作）
第九章 高速列车的外形优化 2.0学时 郭迪龙
第1节 课堂讨论
第2节 优化理论及其发展历程
第3节 几何参数化及其发展历程
第4节 代理模型及其发展历程
第5节 高速列车外形优化流程
第6节 高速列车外形优化算例
第十章 轨道交通空气动力学常用软件介绍 2.0学时 郭迪龙
第1节 starccm+软件介绍，
第2节 fieldview后处理软件介绍
第3节 作业布置

郭迪龙，中科院力学所正高级，博士生导师。主要从事高速列车空气动力学工作。参与了我国“和谐号”，“复兴号”等高速列车的气动设计定型工作。