Numerical research on two typical flow structures and aerodynamic drag characteristics of blunt-nosed trains
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Notice bibliographique
Résumé
Purpose This study aims to provide new insights into aerodynamic drag reduction for increasingly faster blunt-nosed trains, such as urban and freight trains. Specifically, this work investigates two distinctly different wake structures and associated aerodynamic drag of blunt-nosed trains. Design/methodology/approach Three typical cases of blunt-nosed trains with 1-, 2- and 3-m nose lengths are selected. The time-averaged and unsteady flow structures around the trains are analyzed using the improved delayed detached eddy simulation model and proper orthogonal decomposition method. Findings The simulation results indicate that for 2- and 3-m nose lengths, the flow separates at first and then reattaches to the slanted surface of the tail, with a pair of longitudinal vortices dominating the wake. In contrast, for the 1-m nose length case, the wake structure is characterized by complete separation, attributed to the larger curvature of the slanted tail surface. Consequently, the total time-averaged drag coefficient is reduced by 27.2% and 19.2% for the 1-m nose length case compared to the 2- and 3-m cases, respectively. Moreover, the predominant unsteady structures with Strouhal numbers St = 0.30 and St = 0.28 are detected in the near-wake of the 2- and 3-m nose length cases, respectively. These structures result from periodic vortex shedding at the lower slanted tail surface. In contrast, for the 1-m nose length case, the predominant unsteady structure with St = 0.19 is induced by the nearly periodic expansion and contraction of the upper bubbles. Originality/value Two distinctly different wake structures in blunt-nosed trains are identified. Unlike high-speed trains with longer, streamlined noses, for blunt-nosed trains, shorter nose lengths result in lower aerodynamic drag. Insights for reducing energy consumption in blunt-nosed trains are provided.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle