韓運(yùn)動(dòng)，陳大偉，劉韶慶，林 鵬

(中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司 國(guó)家高速動(dòng)車組總成工程技術(shù)研究中心，山東 青島 266111)

近年來(lái)，隨著高速鐵路技術(shù)的不斷發(fā)展，列車運(yùn)行時(shí)速呈現(xiàn)逐步上升的趨勢(shì)。與此同時(shí)，列車高速運(yùn)行帶來(lái)氣動(dòng)效應(yīng)方面的危害也日益顯著。當(dāng)列車高速運(yùn)行時(shí)，尤其是當(dāng)列車運(yùn)行與不利的環(huán)境因素(例如橫風(fēng)環(huán)境)耦合時(shí)，列車風(fēng)以及瞬態(tài)的壓力波動(dòng)作用在鐵路沿線的人員以及設(shè)施上，會(huì)對(duì)鐵路安全造成巨大的隱患。因此，有必要對(duì)列車在不同橫風(fēng)環(huán)境下運(yùn)行時(shí)周圍流場(chǎng)的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行系統(tǒng)性的研究。

針對(duì)列車在橫風(fēng)條件下運(yùn)行時(shí)的氣動(dòng)性能，已有相當(dāng)數(shù)量的研究：苗秀娟[1]使用數(shù)值仿真的手段，對(duì)不同地面條件以及風(fēng)向角下列車的氣動(dòng)力系數(shù)進(jìn)行研究，并得到列車的氣動(dòng)力系數(shù)隨風(fēng)向角的變化規(guī)律；田紅旗[2]通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)的手段，研究不同風(fēng)向角下列車的氣動(dòng)阻力及其變化規(guī)律；于夢(mèng)閣[3]通過(guò)數(shù)值仿真以及多體動(dòng)力學(xué)分析方法，研究不同路況以及橫風(fēng)條件下列車的脫軌系數(shù)、輪重減載率等動(dòng)力學(xué)安全性指標(biāo)；毛軍[4]采用數(shù)值模擬以及量綱分析的研究方法，提出列車氣動(dòng)阻力系數(shù)與風(fēng)速、風(fēng)向角和列車車速之間關(guān)系的綜合表達(dá)式；張亮[5]通過(guò)分離渦模擬，得到列車在橫風(fēng)作用下氣動(dòng)載荷的非定常特性，并以動(dòng)力學(xué)指標(biāo)分析了列車橫風(fēng)環(huán)境下運(yùn)行的安全性。在這些現(xiàn)有研究中，均以列車受到的氣動(dòng)載荷為最主要的考察對(duì)象，而針對(duì)列車運(yùn)行過(guò)程中在不同風(fēng)向條件下車身周圍空間以及地表的壓力、風(fēng)速分布狀況即列車風(fēng)特性的研究則鮮有涉及。

本文主要通過(guò)數(shù)值模擬的手段，研究列車處于不同橫風(fēng)風(fēng)速以及風(fēng)向角下近地表以及車身周圍空間的流場(chǎng)分布規(guī)律，以便為高速列車風(fēng)致安全性的評(píng)估提供指導(dǎo)。

1 數(shù)值計(jì)算方法

1.1 計(jì)算域、邊界條件設(shè)置

為減少計(jì)算量，仿真計(jì)算時(shí)列車采用2+2重聯(lián)編組，忽略受電弓等細(xì)微結(jié)構(gòu)，采用簡(jiǎn)化的轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)，這一處理不僅使得列車周圍的流場(chǎng)不會(huì)受到太大的影響，而且易于網(wǎng)格的劃分，有利于數(shù)值計(jì)算的收斂。列車計(jì)算模型如圖1所示。

計(jì)算時(shí)使用的計(jì)算域如圖2所示。圖2中，計(jì)算外場(chǎng)的長(zhǎng)寬高分別為400，40和30 m，保留了軌道結(jié)構(gòu)的地面設(shè)施。穩(wěn)態(tài)計(jì)算時(shí)，采用相對(duì)風(fēng)速法給定邊界條件模擬列車與氣流之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即在列車運(yùn)行前方邊界給定與車速方向相反的風(fēng)速，計(jì)算中給定列車運(yùn)行的速度為300 km·h-1，因此給定列車前方邊界均勻的風(fēng)速為83.33 m·s-1。同時(shí)，為了模擬列車與地面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，地面給定滑移壁面邊界條件，地面滑移速度的大小和方向與前方風(fēng)速的入口邊界一致[6]。在有橫風(fēng)的工況中，通過(guò)計(jì)算域側(cè)面速度的入口邊界給定橫風(fēng)的風(fēng)速。列車的后方以及背風(fēng)側(cè)則采用壓力出口的邊界條件，頂部設(shè)置為對(duì)稱邊界。

圖1 列車計(jì)算模型(2+2重聯(lián)編組)

圖2 計(jì)算域示意圖

1.2 網(wǎng)格劃分

采用切割體網(wǎng)格對(duì)計(jì)算域進(jìn)行有限體積劃分。為了捕捉到流場(chǎng)中的小尺寸結(jié)構(gòu)，在車身、轉(zhuǎn)向架、風(fēng)擋以及尾部等區(qū)域進(jìn)行了局部加密。此外，為了準(zhǔn)確地模擬列車車身及風(fēng)擋等壁面區(qū)域的流動(dòng)，捕捉到車身處流動(dòng)的附面層沿壁面逐漸向外部空間區(qū)域發(fā)展的過(guò)程，在壁面區(qū)域使用了附面層網(wǎng)格，且其Y+(第1層網(wǎng)格質(zhì)心到壁面的無(wú)量綱距離)應(yīng)達(dá)到相關(guān)要求(30

圖3 計(jì)算網(wǎng)格

1.3 求解計(jì)算

使用有限體積法，基于Navier-Stokes方程對(duì)計(jì)算域內(nèi)的列車風(fēng)流動(dòng)參數(shù)進(jìn)行求解[8]。流場(chǎng)的控制方程為

(1)

由于上述方程組不封閉，僅僅依靠式(1)對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行求解是不足夠的，需引入適當(dāng)?shù)耐牧髂Ｐ?。因此，在列車風(fēng)流場(chǎng)的仿真中使用已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用的SST k-omega湍流模型，該湍流模型對(duì)湍流參數(shù)求解的控制方程可以參照文獻(xiàn)[9]。風(fēng)速—壓力耦合采用SIMPLC算法。為了使計(jì)算達(dá)到有效的精度，空間以及時(shí)間離散均采用2階。

2 方法驗(yàn)證

風(fēng)洞試驗(yàn)與數(shù)值計(jì)算所使用的模型如圖4所示。

圖4 風(fēng)洞試驗(yàn)與數(shù)據(jù)計(jì)算模型

在風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛡?cè)邊近地表附近設(shè)置壓力孔，通過(guò)壓力傳感器采集壓力。風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛡?cè)邊開(kāi)孔距離軌道中心線0.18 m，測(cè)試風(fēng)速為50 m·s-1。風(fēng)洞測(cè)點(diǎn)布置范圍為距離列車前鼻尖前方0.105 m至后鼻尖后方0.148 m，約為1節(jié)車長(zhǎng)，足夠捕捉到列車流線型部分引起的壓力波動(dòng)。風(fēng)洞試驗(yàn)與數(shù)值計(jì)算結(jié)果的對(duì)比如圖5所示。

圖5 風(fēng)洞試驗(yàn)與數(shù)值計(jì)算結(jié)果對(duì)比

從圖5可以看出：數(shù)值計(jì)算與風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果吻合得很好，表明所采用的數(shù)值計(jì)算模型和方法對(duì)列車風(fēng)流場(chǎng)關(guān)鍵參數(shù)的獲取是準(zhǔn)確的。

3 結(jié)果及分析

3.1 壓力、風(fēng)速評(píng)價(jià)方法

列車在運(yùn)行過(guò)程中，其車身周圍空間以及地表的壓力和風(fēng)速是隨時(shí)間波動(dòng)變化的。按列車風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)要求(TSI232)，本文列車風(fēng)的壓力主要考察距離軌道中心線2.5 m處地表及以上空間測(cè)點(diǎn)的壓力峰峰值，即整個(gè)時(shí)程的壓力最大值與最小值之差；列車風(fēng)的風(fēng)速主要考察距離軌道中心線3.0 m處地表及以上空間測(cè)點(diǎn)風(fēng)速。

需要說(shuō)明的是，由于列車風(fēng)的最主要成分為縱向的流速，因此文中主要考慮的風(fēng)速為縱向列車風(fēng)。因?yàn)槭褂孟鄬?duì)風(fēng)速法給定來(lái)流條件模擬列車的運(yùn)行，所以計(jì)算中得到的風(fēng)速實(shí)際上是以列車為參照物，而實(shí)際情形下列車經(jīng)過(guò)時(shí)引起的列車風(fēng)應(yīng)該是以地面為參照物，因此對(duì)計(jì)算得到的風(fēng)速進(jìn)行坐標(biāo)變換[10]，即經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換后得到的以地面為參照物的列車風(fēng)縱向風(fēng)速。

無(wú)橫風(fēng)條件下，列車以300 km·h-1的速度運(yùn)行時(shí)，距軌道中心線2.5 m地表處及其上較高空間處列車風(fēng)的壓力變化時(shí)程曲線如圖6所示。從圖6可以看出：當(dāng)重聯(lián)列車在無(wú)橫風(fēng)條件下運(yùn)行時(shí)，列車風(fēng)均在車頭、車尾以及重聯(lián)處出現(xiàn)幅度較大的壓力波動(dòng)；車頭處為先正后負(fù)的壓力脈動(dòng)，尾車處與之相反，壓力脈動(dòng)為先負(fù)后正，重聯(lián)處則出現(xiàn)正向壓力脈動(dòng)。

圖6 列車風(fēng)壓力變化時(shí)程曲線

無(wú)橫風(fēng)條件下，列車以300 km·h-1的速度運(yùn)行時(shí)，距軌道中心線3 m地表處及其上較高空間處列車風(fēng)的風(fēng)速變化時(shí)程曲線如圖7所示。從圖7可以看出：列車風(fēng)通過(guò)列車頭部等截面變化較大區(qū)域時(shí)，其風(fēng)速變化較大。此外，在尾流區(qū)域列車風(fēng)的風(fēng)速較大，且呈現(xiàn)波動(dòng)的趨勢(shì)，這是由于列車的尾部存在尺度較大的渦結(jié)構(gòu)，且隨著距離尾車的距離增大而逐漸向兩側(cè)分離脫落，在渦核區(qū)域則存在較大的流速，因此造成了尾部區(qū)域復(fù)雜的流動(dòng)現(xiàn)象且出現(xiàn)了較大的風(fēng)速。

圖7 列車風(fēng)風(fēng)速變化時(shí)程曲線

3.2 橫風(fēng)風(fēng)速對(duì)列車風(fēng)特性的影響

本節(jié)以上行線列車在橫風(fēng)風(fēng)速分別為7，13和20 m·s-1時(shí)的工況進(jìn)行討論。

實(shí)際情形下列車風(fēng)流場(chǎng)往往具有較大的雷諾數(shù)，這就表示列車處于較大的湍流環(huán)境中，列車風(fēng)流場(chǎng)伴隨大量渦流結(jié)構(gòu)的不斷生成和脫落。列車風(fēng)流速和壓力的變化也是這一周期過(guò)程作用的結(jié)果。近年來(lái)，為了更加直觀地描述不同運(yùn)行條件下的列車風(fēng)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者往往采用對(duì)渦流結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)可視化的方法。Hunt等人[11]提出的渦量Q的評(píng)判方法是對(duì)渦流結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)可視化的重要方法。不同橫風(fēng)風(fēng)速下，Q=4 000時(shí)列車風(fēng)風(fēng)速的等值面如圖8所示。圖中：著色標(biāo)量為列車風(fēng)的風(fēng)速。

圖8 不同橫風(fēng)風(fēng)速下Q=4 000時(shí)的列車風(fēng)速等值面

從圖8可以看出：當(dāng)列車處于橫風(fēng)環(huán)境下運(yùn)行時(shí)，在列車的背風(fēng)側(cè)出現(xiàn)明顯的渦流結(jié)構(gòu)[12]，在這一區(qū)域內(nèi)列車風(fēng)的壓力和風(fēng)速存在較大的波動(dòng)；橫風(fēng)風(fēng)速較小時(shí)，從列車車身脫落的渦結(jié)構(gòu)基本上沿車身方向分布，且集中在尾車以及重聯(lián)處；橫風(fēng)風(fēng)速較大時(shí)，尾渦偏向背風(fēng)側(cè)的偏角更大，且車頭也出現(xiàn)明顯的流動(dòng)分離而引起的渦脫，進(jìn)而在列車的背風(fēng)側(cè)形成更大的渦流區(qū)域。

不同橫風(fēng)風(fēng)速下、上行線列車距線路中心線2.5 m地表處及其上2 m空間處列車風(fēng)的壓力峰峰值如圖9所示。從圖9可以看出：當(dāng)存在橫風(fēng)時(shí)，背風(fēng)側(cè)地表相對(duì)于其上2 m處而言，其列車風(fēng)壓力峰峰值更大；此外，隨著橫風(fēng)風(fēng)速的增加，相同位置處列車風(fēng)壓力峰峰值也變大。其中橫風(fēng)風(fēng)速為20 m·s-1這一惡劣工況下，迎風(fēng)側(cè)地表處及其上空間處的壓力峰峰值分別為1373.7和1178.6 Pa，背風(fēng)側(cè)的則為1 718.9和1 271.0 Pa。

圖9 列車不同橫風(fēng)風(fēng)速下壓力峰峰值

不同橫風(fēng)風(fēng)速下，上行線列車距軌道中心線3 m地表上0.2和1.4 m空間處的風(fēng)速極值如圖10所示。

圖10 列車不同橫風(fēng)風(fēng)速下風(fēng)速極值

從圖10可以看出：在橫風(fēng)條件下，近地表區(qū)域列車風(fēng)的風(fēng)速極值均大于較高空間處的；相對(duì)于迎風(fēng)側(cè)而言，背風(fēng)側(cè)列車風(fēng)的風(fēng)速極值更大。對(duì)于上行線列車而言，橫風(fēng)風(fēng)速使得不同位置處列車風(fēng)的風(fēng)速呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)，橫風(fēng)風(fēng)速為20 m·s-1時(shí)，迎風(fēng)側(cè)0.2和1.4 m空間處列車的風(fēng)速極值分別為6.2和5.5 m·s，而背風(fēng)側(cè)的則為52.5和35.9 m·s-1。

3.3 風(fēng)向角對(duì)列車風(fēng)特性的影響

本節(jié)考察橫風(fēng)風(fēng)速維持在20 m·s-1，風(fēng)向角分別為0°，45°，90°，135°和180°時(shí)，下行線列車列車風(fēng)的分布特性。其中，風(fēng)向角為0°代表列車逆風(fēng)行駛，風(fēng)向角180°代表列車順風(fēng)行駛，風(fēng)向角的定義如圖11所示。

圖11 風(fēng)向角的定義

不同風(fēng)向角下，Q=4 000時(shí)列車風(fēng)風(fēng)速的等值面如圖12所示。

圖12 不同風(fēng)向角下列車外部流場(chǎng)Q=4 000時(shí)的等值面

從圖12可以得出：不同風(fēng)向角下下行線列車周邊流場(chǎng)的分布規(guī)律大致相同；當(dāng)列車運(yùn)行方向與環(huán)境風(fēng)平行，即列車的風(fēng)向角為0°以及180°時(shí)，僅在列車車底、重聯(lián)區(qū)域以及車尾出現(xiàn)渦流區(qū)域，且尾渦脫落后基本處于離地面較近的區(qū)域；此外，在風(fēng)向角為0°即列車逆風(fēng)行駛時(shí)，渦流區(qū)域比180°風(fēng)向角情況下更大，這是由于風(fēng)速與車速合成后，0°風(fēng)向角實(shí)際上的來(lái)流速度較180°的來(lái)流速度而言更大，因此出現(xiàn)了圖12所示的狀況；當(dāng)列車處于90°風(fēng)向角時(shí)，列車周圍的流動(dòng)狀況較為復(fù)雜，此時(shí)列車背風(fēng)側(cè)出現(xiàn)大量的渦結(jié)構(gòu)，這一區(qū)域的速度、壓力場(chǎng)更為復(fù)雜。

不同風(fēng)向角下，下行線列車迎風(fēng)側(cè)距軌道中心線2.5 m地表處及其上2 m空間處列車風(fēng)的壓力峰峰值變化如圖13所示。從圖13可以看出：風(fēng)向角對(duì)列車迎、背風(fēng)側(cè)的壓力分布有影響，風(fēng)向角為45°時(shí)，地表及其上空間處列車風(fēng)的壓力峰峰值均達(dá)到最大；在風(fēng)向角從45°增加到180°的過(guò)程中，壓力峰峰值開(kāi)始呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)；由于橫風(fēng)與列車運(yùn)行這2個(gè)過(guò)程之間的相互耦合，在風(fēng)向角從0°增加到180°的過(guò)程中并未呈現(xiàn)單調(diào)變化的趨勢(shì)；從測(cè)點(diǎn)高度來(lái)看，雖然地表區(qū)域及其上空間處均遵循上述變化特點(diǎn)，但是地表的壓力變化峰峰值始終大于其上空間2 m高度處的，45°風(fēng)向角下，迎風(fēng)側(cè)地表的壓力峰峰值最大達(dá)到1 420.2 Pa，背風(fēng)側(cè)則達(dá)到了2 083.9 Pa。

圖13 列車不同風(fēng)向角下壓力峰峰值

不同風(fēng)向角下，下行線列車距軌道中心線3 m地表上0.2和1.4 m空間處列車風(fēng)的風(fēng)速極值如圖14所示。從圖14可以看出：由于環(huán)境風(fēng)在列車行進(jìn)方向上的分量會(huì)對(duì)列車風(fēng)造成影響，因此不同風(fēng)向角下的列車風(fēng)極值分布規(guī)律較為復(fù)雜，但是總體來(lái)講，在有橫風(fēng)的條件下，近地表區(qū)域的風(fēng)速極值較大，背風(fēng)側(cè)的大于迎風(fēng)側(cè)的；當(dāng)列車運(yùn)行于45°風(fēng)向角的條件下時(shí)，背風(fēng)側(cè)近地表區(qū)域的列車風(fēng)最大達(dá)到了52.9 m·s-1。

圖14 列車不同風(fēng)向角下風(fēng)速極值

3.4 編組形式對(duì)列車風(fēng)特性的影響

以列車在下行線運(yùn)行， 90°風(fēng)向角、20 m·s-1橫風(fēng)風(fēng)速和45°風(fēng)向角、20 m·s-1橫風(fēng)風(fēng)速2種工況為例，說(shuō)明列車在8+8重聯(lián)編組條件下，車身周圍列車風(fēng)壓力、速度的分布規(guī)律。45°風(fēng)向角、20 m·s-1橫風(fēng)風(fēng)速、8+8編組條件下Q=4 000時(shí)列車風(fēng)風(fēng)速的等值面和車身表面的壓力云圖分別如圖15和圖16所示。

圖15 8+8編組條件下列車車身風(fēng)場(chǎng)Q=4 000等值面

圖16 8+8編組條件下列車車身表面壓力云圖(單位：Pa)

從圖15可以看出：8+8編組時(shí)，列車風(fēng)隨環(huán)境風(fēng)場(chǎng)的變化與2+2編組時(shí)有相近的特征；45°風(fēng)向角、20 m·s-1橫風(fēng)風(fēng)速環(huán)境時(shí)，車身周圍的渦流區(qū)域范圍擴(kuò)大，在車頭、重聯(lián)部位以及車尾斜后方均出現(xiàn)與車身位置呈一定偏角的渦結(jié)構(gòu)，車頂與迎風(fēng)側(cè)面的交界處也因橫風(fēng)作用下的流動(dòng)分離產(chǎn)生了較多的渦結(jié)構(gòu)；當(dāng)列車運(yùn)行于20 m·s-1的橫風(fēng)風(fēng)速環(huán)境下時(shí)，8+8編組時(shí)列車風(fēng)的主渦結(jié)構(gòu)相對(duì)于2+2編組時(shí)偏移的角度更大。

從圖16可以看出：8+8編組時(shí)，頭車附近壁面的壓力分布與2+2編組時(shí)的類似；45°橫風(fēng)時(shí)，車頭壓力駐點(diǎn)向迎風(fēng)側(cè)偏移，車頭前方地面也出現(xiàn)更大的正壓范圍；車頭流線型表面則由于橫風(fēng)風(fēng)速的作用，出現(xiàn)較大范圍的負(fù)壓區(qū)域，同時(shí)在這一區(qū)域也會(huì)出現(xiàn)較大的流動(dòng)分離。

90°風(fēng)向角、20 m·s-1橫風(fēng)風(fēng)速、8+8編組工況下，列車風(fēng)的壓力分布和風(fēng)速變化曲線分別如圖17和圖18所示。

圖17 8+8編組條件下列車迎風(fēng)側(cè)測(cè)點(diǎn)壓力變化曲線

圖18 8+8編組條件下列車迎風(fēng)側(cè)測(cè)點(diǎn)風(fēng)速變化曲線

90°風(fēng)向角、20 m·s-1橫風(fēng)風(fēng)速下，8+8編組與2+2編組列車在相同車速下的列車風(fēng)壓力峰峰值和風(fēng)速極值的對(duì)比分別見(jiàn)表1和表2。

表1 45°風(fēng)向角、20 m·s-1橫風(fēng)風(fēng)速下2種編組列車不同位置處列車風(fēng)的壓力峰峰值對(duì)比 Pa

表2 45°風(fēng)向角、20 m·s-1橫風(fēng)風(fēng)速下2種編組列車不同位置處的風(fēng)速極值對(duì)比 m·s-1

綜合圖17、圖18以及表1、表2可以看出：當(dāng)存在橫風(fēng)時(shí)，與2+2編組相比，8+8編組列車的重聯(lián)部位到頭尾的距離有所不同，因此列車車頂以及背風(fēng)側(cè)列車風(fēng)的流動(dòng)及車頭、車尾和重聯(lián)區(qū)域列車風(fēng)的相互作用形式以及結(jié)果不一致，進(jìn)而引起了壓力以及風(fēng)速的空間分布差異。

4 結(jié) 論

(1)在無(wú)橫風(fēng)或橫風(fēng)風(fēng)向平行于列車運(yùn)行方向時(shí)，車尾及重聯(lián)區(qū)域有較多的渦流結(jié)構(gòu)，且尾渦基本貼近地面區(qū)域脫落；在有橫風(fēng)時(shí)，尾渦朝背風(fēng)側(cè)區(qū)域發(fā)生偏移，列車的背風(fēng)側(cè)出現(xiàn)復(fù)雜的渦流結(jié)構(gòu)，且車頭處出現(xiàn)流動(dòng)分離進(jìn)而引起渦脫現(xiàn)象。

(2)列車周圍的壓力變化峰峰值與測(cè)點(diǎn)空間位置有關(guān)，從高度方向上來(lái)看，近地表區(qū)域壓力變化峰峰值大于空間2 m高度處的壓力測(cè)點(diǎn)。列車周圍的風(fēng)速同樣與空間位置有關(guān)，0.2 m高度處的列車風(fēng)極值大于1.4 m高度處的列車風(fēng)極值。相對(duì)于迎風(fēng)側(cè)而言，背風(fēng)側(cè)測(cè)點(diǎn)的壓力峰峰值以及風(fēng)速極值總體而言更大。

(3)橫風(fēng)風(fēng)速越大，上行線列車周圍壓力波動(dòng)越大，列車風(fēng)風(fēng)速極值也越大。隨著橫風(fēng)風(fēng)速的增加，同一位置處列車風(fēng)的壓力峰峰值變化更大，不同位置處列車風(fēng)的風(fēng)速極值呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)。

(4)當(dāng)橫風(fēng)風(fēng)向不同時(shí)，由于環(huán)境風(fēng)與列車運(yùn)行時(shí)前方來(lái)流之間相互耦合，風(fēng)向角為45°時(shí)近地表區(qū)域和較高空間處列車風(fēng)的壓力峰峰值達(dá)到最大，在風(fēng)向角從45°增至180°的過(guò)程中，列車風(fēng)的壓力峰峰值呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。

(5)8+8重聯(lián)編組時(shí)，列車周圍流動(dòng)隨環(huán)境風(fēng)場(chǎng)的變化以及頭車附近壁面的壓力分布狀況與2+2重聯(lián)編組的工況有相近的特征。當(dāng)存在橫風(fēng)時(shí)，由于重聯(lián)部位到頭尾的距離不一致，列車車頂以及背風(fēng)側(cè)部位的流動(dòng)與車頭、車尾以及重聯(lián)區(qū)域流動(dòng)之間的相互作用形式以及結(jié)果不一致，進(jìn)而引起了壓力以及風(fēng)速的空間分布差異。