重载列车车轮表面对流传热特性数值研究

我国重载列车广泛采用踏面制动，制动过程中，当车轮温度达到受热极限时，就会造成车轮的疲劳失效。本文通过数值模拟方法，主要研究重载列车在初速度120 km/h时进行紧急制动，车轮各表面温度场和对流换热系数的分布规律。结果表明：在紧急制动中，车轮闸瓦与踏面直接接触的区域温度最高，且在列车制动14 s时该处温度达到最大值478.45 K；在整个制动过程中，车轮踏面的平均温度和对流换热系数都随制动时间呈先增大后减小的趋势；在迎风踏面的上部分和车轮外侧对流换热系数较大，而在迎风踏面下部分和车轮内侧对流换热系数相对较小；到制动结束时，车轮各表面的对流换热系数已基本趋于相同。