CN219406443U - 一种动车组转向架舱的吸吹气减阻系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种动车组转向架舱的吸吹气减阻系统，包括：总风系统、吹气系统、吸气系统和转向架舱，所述吹气系统和所述吸气系统与所述总风系统相连；所述总风系统包括总风管和总风缸；所述吸气系统包括吸气孔、吸气管路和空气压缩机，所述空气压缩机的出气孔与所述总风缸相连，所述空气压缩机的进气孔通过所述吸气管路与所述吸气孔相连；所述吹气系统包括吹气孔和吹气管路，所述吹气孔通过所述吹气管路与所述总风管相连；所述吸气孔和所述吹气孔对称设置在所述转向架舱上，本实用新型主要利用在动车的转向架舱处设置相对的吹气和吸气系统，从而起到减少转向架附近的风阻的效果。

Description

一种动车组转向架舱的吸吹气减阻系统

技术领域

本实用新型涉及高速动车组气动减阻技术领域，尤其涉及一种动车组转向架舱的吸吹气减阻系统。

背景技术

转向架舱是轨道车辆结构中最为重要的部件之一，主要用于支撑车体，承受并传递从车体至转向架之间的各种载荷及作用力。动车行驶时转向架舱区域阻力的减少也决定了车辆的稳定性和车辆的乘坐舒适性。吹吸气结合减阻属于主动流动控制技术中的一种，目前该技术已应用于航空航天、船舶、流体机械等领域，其特征在于通过局部的能量输入可获得局部甚至全局流场的改善，其优势在于流动控制可根据不同的工况加以调整。

高速动车组列车具有很大的长高比，在贴地高速运行中，出现了一系列与其他陆地车辆不同的空气动力学问题，与列车速度和运行环境等有很大关系。这些气动问题主要包括：列车交会、横风效应、隧道效应、气动噪声、气动阻力以及诱导尾流等，引起了很多学者和工程师的广泛关注和研究。其中气动阻力是列车空气动力学中最关键的影响因素，随着运行速度越来越快，列车气动阻力在运行阻力中逐渐占主导地位。当列车运行速度超过400km/h时，列车气动阻力在总阻力中占比也大幅提升到90％以上，严重影响列车运行经济性和环保性，并制约列车进一步提速。而动车组转向架是列车底部的重要结构，但是高速列车的转向架结构较为复杂，运行时转向架区域会产生复杂的涡流，对列车的气动性能有很大影响，尤其是侧风作用下转向架对列车周围流场更有着不容忽视的影响。

因此需要设计一种动车组转向架舱的吸吹气减阻系统。

实用新型内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种动车组转向架舱的吸吹气减阻系统。本实用新型主要利用在动车的转向架舱处设置相对的吹气和吸气系统，从而起到减少转向架附近的风阻的效果。本实用新型采用的技术手段如下：

一种动车组转向架舱的吸吹气减阻系统，其特征在于，包括：总风系统、吹气系统、吸气系统和转向架舱，所述吹气系统和所述吸气系统与所述总风系统相连；所述总风系统包括总风管和总风缸；所述吸气系统包括吸气孔、吸气管路和空气压缩机，所述空气压缩机的出气孔与所述总风缸相连，所述空气压缩机的进气孔通过所述吸气管路与所述吸气孔相连；所述吹气系统包括吹气孔和吹气管路，所述吹气孔通过所述吹气管路与所述总风管相连；所述吸气孔和所述吹气孔对称设置在所述转向架舱上。

进一步的，所述转向架舱的下端设有转向架，所述吸气孔和所述吹气孔均布在所述转向架舱的所述转向架径向的两侧。

进一步的，所述吸气管路与所述空气压缩机之间设有吸气连接管和吸气延长管路，所述吸气延长管路与所述总风管相互平行，所述吸气延长管路与所述吸气管路连接，所述吸气连接管设置在所述吸气延长管路和所述空气压缩机之间。

进一步的，所述吸气孔设置在列车行驶方向的一侧，所述吹气孔设置在所述吸气孔的对侧。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型提供的一种动车组转向架舱的吸吹气减阻系统，对制动供风系统进行改良，从总风管接引出吹气管路，从空气压缩机中接引出吸气管路，从而完善转向架舱的吸吹气系统，从而不需要添加新的空气压缩机等装置，更能节省成本以及动车组的完整性。

2、本实用新型提供的一种动车组转向架舱的吸吹气减阻系统，在动车组转向架舱处设置吹吸气孔，通过吹吸气结合的组合方式，将转向架舱两侧进行吹气或者吸气的处理，此设置仅对转向架附近的压差阻力具有减阻效果，不会对其他的阻力造成影响，且吹吸气质量流速在一定范围内，压差减阻率会随着质量流速的变大和吹吸气口的排数增多呈正相关的关系。

基于上述理由本实用新型可在高速动车组气动减阻技术等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种动车组转向架舱的吸吹气减阻系统的主视图。

图2为本实用新型一种动车组转向架舱的吸吹气减阻系统的俯视图。

图3为本实用新型一种动车组转向架舱的吸吹气减阻系统的右视图。

图4为本实用新型一种动车组转向架舱的吸吹气减阻系统的动车组正常气流流通图。

图5为本实用新型一种动车组转向架舱的吸吹气减阻系统的转向架舱正常气流流通图。

图6为本实用新型一种动车组转向架舱的吸吹气减阻系统的减阻原理图。

图中：1、总风管；2、总风缸；3、空气压缩机；4、吸气连接管；5、吸气延长管路；6、吸气管路；7、吹气管路；8、转向架舱；9、转向架；10、吸气孔；11、吹气孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-6所示，本实用新型提供了一种动车组转向架舱的吸吹气减阻系统，包括：总风系统、吹气系统、吸气系统和转向架舱8，所述吹气系统和所述吸气系统与所述总风系统相连；所述总风系统包括总风管1和总风缸2；所述吸气系统包括吸气孔10、吸气管路6和空气压缩机3，所述空气压缩机3的出气孔与所述总风缸2相连，所述空气压缩机3的进气孔通过所述吸气管路6与所述吸气孔10相连；所述吹气系统包括吹气孔11和吹气管路7，所述吹气孔11通过所述吹气管路7与所述总风管1相连；所述吸气孔10和所述吹气孔11对称设置在所述转向架舱8上；所述转向架舱8的下端设有转向架9，所述吸气孔10和所述吹气孔11均布在所述转向架舱8的所述转向架9径向的两侧；所述吸气管路6与所述空气压缩机3之间设有吸气连接管4和吸气延长管路5，所述吸气延长管路5与所述总风管1相互平行，所述吸气延长管路5与所述吸气管路6连接，所述吸气连接管4设置在所述吸气延长管路5和所述空气压缩机3之间；所述吸气孔10设置在列车行驶方向的一侧，所述吹气孔11设置在所述吸气孔10的对侧。

实施例1

如图1-6所示，本实用新型提供了一种动车组转向架舱的吸吹气减阻系统，通过改良制动供风系统，从总风管1接引出吹气管路7，从空气压缩机3中接引出吸气管路6，从而可以达成在转向架舱8处进行吹吸气减阻的条件。根据高速列车在稳态运行时边界层及压力的分布情况，对转向架舱8设置吹吸气孔10以减小转向架9区域的气动阻力，通过左边吸气孔10将部分气流吸入，将通过左边开口处的气流减弱，并且将吸入的气流通过空气压缩机3将气体储存在总风缸2中，从而通过总风管1进行右边的吹气的供风，通过右边吹气阻碍开口处减弱的气流通过，抑制了开口处的边界层分离，从而将转向架舱8区域的阻力进行了减小。如图1-3所示，其中内部结构中，包括总风管1、总风缸2、空气压缩机3、吹气连接管4、吹气延长管路5、吸气管路6、吹气管路7、转向架舱8、转向架9、吸气孔10和吹气孔11。

工作原理是吹、吸气减阻技术通过延缓边界层的分离来实现减阻，通过吹气的方式给边界层中阻滞的流体提供动能，防止边界层的过早分离，通过吸气把边界层中快要分离的部分流体从边界层中吸除。采用适当的开口结构和在适当条件下，使之抑制了边界分离，从而使层流阻力远小于湍流阻力，从而使阻力系数减小。具体详见图6。

工作方式是当动车组行驶时，将信号传入制动供风系统，然后空气压缩机3进行工作，通过左边吸气孔10将部分气流吸入，将通过左边开口处的气流减弱，并将吸气管路6的气流吸入并储存在总风缸2当中，然后通过总风管1进行吹气管路7的供风，将通过右边吹气阻碍开口处减弱的气流通过，抑制了开口处的边界层分离，从而将转向架舱8区域的阻力进行了减小。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种动车组转向架舱的吸吹气减阻系统，其特征在于，包括：总风系统、吹气系统、吸气系统和转向架舱，所述吹气系统和所述吸气系统与所述总风系统相连；所述总风系统包括总风管和总风缸；所述吸气系统包括吸气孔、吸气管路和空气压缩机，所述空气压缩机的出气孔与所述总风缸相连，所述空气压缩机的进气孔通过所述吸气管路与所述吸气孔相连；所述吹气系统包括吹气孔和吹气管路，所述吹气孔通过所述吹气管路与所述总风管相连；所述吸气孔和所述吹气孔对称设置在所述转向架舱上。

2.根据权利要求1所述的一种动车组转向架舱的吸吹气减阻系统，其特征在于，所述转向架舱的下端设有转向架，所述吸气孔和所述吹气孔均布在所述转向架舱的所述转向架径向的两侧。

3.根据权利要求2所述的一种动车组转向架舱的吸吹气减阻系统，其特征在于，所述吸气管路与所述空气压缩机之间设有吸气连接管和吸气延长管路，所述吸气延长管路与所述总风管相互平行，所述吸气延长管路与所述吸气管路连接，所述吸气连接管设置在所述吸气延长管路和所述空气压缩机之间。

4.根据权利要求3所述的一种动车组转向架舱的吸吹气减阻系统，其特征在于，所述吸气孔设置在列车行驶方向的一侧，所述吹气孔设置在所述吸气孔的对侧。