(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111591987.5 (22)申请日 2021.12.23 (71)申请人 周忠宝 地址 410000 湖南省长 沙市岳麓区麓山 南 路2号 申请人 杨清源 (72)发明人 周忠宝　杨清源　 (74)专利代理 机构 长沙朕扬知识产权代理事务 所(普通合伙) 43213 专利代理师 包雨函 (51)Int.Cl. B61D 17/02(2006.01) G06F 30/15(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 111/10(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 利用吹气控制尾部涡流减阻的列车及列车 减阻方法 (57)摘要 本发明公开了利用吹气控制尾部涡流减阻 的列车及列车减阻方法， 通过在列车尾部的空气 分离线和空气再附线之间设置吹风口， 所述吹风 口分别与列车各节车辆的废排风机的出风口连 接， 再收集待减阻列车各节车辆的废气， 并将各 节车辆的废气集中通过吹风口吹出， 可充分利用 列车的废气， 并有效减小列车运行过程中受到的 阻力。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 114454905 A 2022.05.10 CN 114454905 A 1.一种利用吹气控制尾部涡流减阻的列车， 其特征在于， 在列车尾部的空气分离线和 空气再附线之间设置吹风口， 所述吹风口分别与列车各节车辆的废排风机的出风口连接， 用于收集各节车厢的废气， 并将 废气从尾部向外排出。 2.根据权利要求1所述的利用吹气控制尾部涡流减阻的列 车， 其特征在于， 所述吹风口 设置在待减阻列车等截面车身和流线型尾部过渡部位， 并呈环形布置 。 3.根据权利要求1所述的利用吹气控制尾部涡流减阻的列 车， 其特征在于， 所述吹风口 以均匀速率向外吹气。 4.一种利用吹气控制尾部涡流的列车减阻方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 获取待减阻列车运行时， 待减阻列车尾部的空气分离线和空气再附线； 在待减阻列车尾部的空气分离线和空气再附线之间设置吹风口； 收集待减阻列车 各节车辆的废气， 并将各节车辆的废气集中通过吹风口吹出。 5.根据权利要求4所述的利用吹气控制尾部涡流的列车减阻方法， 其特征在于， 所述吹 风口设置在待减阻列车等截面车身和流线型尾部过渡部位， 并呈环形布置 。 6.根据权利要求4所述的利用吹气控制尾部涡流的列车减阻方法， 其特征在于， 所述吹 风口以均匀速率向外吹气。 7.根据权利要求4所述的利用吹气控制尾部涡流的列车减阻方法， 其特征在于， 获取待 减阻列车运行时， 待减阻列车尾部的空气分离线和空气再附线； 包括以下步骤： 构建待减阻列 车的几何模型以及气动特性数值仿真的计算域， 并对所述几何模型和计 算域进行网格离 散； 基于网格离散后的列车几何模型及计算域构建所述列车的几何模型运行时的气动特 性数值模型； 设定计算域的边界条件， 并使用气动特性数值模型模拟待减阻列车运行时， 空气在待 减阻列车尾部发生的分离流动； 根据所述气动特性数值模型模拟结果确定待减阻列车尾部的空气分离线和 空气再附 线。 8.根据权利要求7所述的利用吹气控制尾部涡流的列车减阻方法， 其特征在于， 所述计 算域的复杂几何外形的区域采用非结构四面体网格离散， 所述计算域内的其他区域均采用 结构六面体网格离 散。 9.根据权利要求7所述的利用吹气控制尾部涡流的列车减阻方法， 其特征在于， 所述气 动特性数值模型采用基于k ‑ε湍流模型的D DES方法模拟所述列车尾部的湍流 流动。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114454905 A 2利用吹气控制尾部涡流减阻的列车及列车减阻方 法 技术领域 [0001]本发明涉及列车减阻技术领域， 尤其涉及利用吹气控制尾部涡流减阻的列车及列 车减阻方法。 背景技术 [0002]如何保证列车在高速运行前提下尽可能减小气动阻力， 对节约运行能源， 降低高 速列车后 期运行成本具有重要的基础研究价值和工程应用意义。 目前我国具有大载客量需 求的地铁列车、 城际动车组为提高空间利用率， 满足高载客量的需求均使用了较短的流线 型长度， 这意味着在列车运行过程中将面对较大的气动阻力。 一般而言， 通过对列车周围流 场的转捩、 分离、 涡流等流动现象进行调控， 可以改变局部流动从而达到减阻的目的。 现有 的列车减阻方法一般在尾部 设置涡流控制器改变尾部涡 流进行减阻， 然而涡 流控制器存在 制造复杂、 成本高、 安装要求高、 对列车外观影响较大等 缺陷。 [0003]通常列车为保障乘客舒适性， 具有较高的新风进气量和废气排放量。 目前列车的 废气主要有两种排放方式： 一种 是通过专用的废排风机从车底向外界排出； 另一种方式是 对于部分密封性较差的列车， 其废气直接通过车体接缝、 车厢连接处等位置泄露出去。 这两 种方式均没有将这些废气利用起来， 甚至需要专门为废排系统供能以保持其稳定工作， 这 大大增加了列车的运行成本 。 [0004]因此， 如何有效利用废气， 并解决现有的列车减阻方法成本高的问题已成为本领 域技术人员亟 待解决的技 术问题。 发明内容 [0005]本发明提供了利用吹气控制尾部涡流减阻的列车及列车减阻方法， 用于解决现有 的废气利用率低、 现有的列车减阻方法成本高的技 术问题。 [0006]为解决上述 技术问题， 本发明提出的技 术方案为： [0007]一种利用吹气控制尾部涡流减阻的列车， 在列车尾部的空气分离线和空气再附线 之间设置吹风口， 所述吹风口分别与列车各节车辆的废排风机的出风口连接， 用于 收集各 节车厢的废气， 并将 废气从尾部向外排出。 [0008]优选的， 所述吹风口设置在待减阻列车等截面车身和流线型尾部过渡部位， 并呈 环形布置 。 [0009]优选的， 所述吹风口以均匀速率向外吹气。 [0010]一种利用吹气控制尾部涡流的列车减阻方法， 包括以下步骤： [0011]获取待减阻列车运行时， 待减阻列车尾部的空气分离线和空气再附线； [0012]在待减阻列车尾部的空气分离线和空气再附线之间设置吹风口； [0013]收集待减阻列车 各节车辆的废气， 并将各节车辆的废气集中通过吹风口吹出。 [0014]优选的， 所述吹风口设置在待减阻列车等截面车身和流线型尾部过渡部位， 并呈 环形布置 。说　明　书 1/4 页 3 CN 114454905 A 3