高速公路区域风场及压调制方法研究

发布时间：2020-06-20 14:15

【摘要】：本论文研究内容是山东省交通运输科技项目—“高速公路建设对区域生态环境场演变影响及调治技术研究”的主要部分。随着高速公路在国家经济发展中占据的地位愈发重要,高速公路行车安全问题也愈发突出。由大风引发的严重交通事故屡见不鲜,极端气候状况经常会引发交通事故或导致高速公路停运。种植挡风林进行调制可以在达到较好地风场及风压调制效果的同时满足绿化要求,还能节省成本。因此研究高速公路区域风场调制方法对保障高速公路行车安全,减少交通事故有着重要的意义。本文主要研究内容如下:(1)数值模拟方法选择。选择不同的湍流模型对标准6m立方体模型进行数值模拟,将数值模拟结果、实测结果、风洞试验结果进行对比分析,选择合适的湍流模型并验证湍流模型的准确性。最终选定标准κ-ε模型进行数值模拟。(2)数值模拟参数选择。将依托项目现场实测数据与数值模拟结果对比,最终认为数值模拟结果是可靠的。建立高速公路数值模拟模型,分析车辆行驶对数值模拟结果的影响,论证使用动网格算法的必要性。(3)对不同调制方法进行数值模拟。对比分析单一树种调制和混合树种调制结果,发现混合调制效果更好。(4)对不同高度树种的调制效果进行数值模拟。发现树高的变化对混合调制风场及风压调制效果有显著影响。(5)多排树林路堤区域风场数值模拟。分析多排树林风场及风压调制结果,发现多排种植可以有效提升调制效果。(6)不同参数路基的数值模拟。分析路基参数变化对路基区域风场和车辆所受风压的影响,以及路基参数变化后混合调制的效果。路基分为路堤和路堑两种形式,参数变化为路堤高度(路堑深度)变化和坡度变化。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U418.9
【图文】：

北京交通大学硕士学位论文大风引发的严重交通事故屡见不鲜：２００４年０８月１２日下午３时，狂风将正在桥上行驶的７辆空载货车掀翻，幸未造成人员伤亡。事被紧急封闭，直至下午５时４０分，现场才清理完毕，逐步恢复通车［２］。２８日，５８０７次列车运行至南疆铁路吐鲁番段珍珠泉至红山渠站间时，风，列车倾覆的瞬间风力达到了邋１３级，共有１１节车厢发生侧翻，，整个南疆线被迫中断行车［３］。逡逑

来流ｕＡＣｌ逦＼逡逑图３．１计算域示意图逡逑Ｆｉｇ．３．１邋Ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ邋ｄｏｍａｉｎ逡逑由于标准六面体结构较为简单，因此本模型采用六面体结构网格，并对靠近逡逑６ｍ立方体的网格进行加密，网格由计算域边界到立方体边界由疏变密，计算域内逡逑最小网格尺寸为0．２５ｍ，网格数约１４０万。最终网格划分如图３．２、图３．３所示。逡逑Ｍ邋Ｉ邋Ｍ邋ＩＩＩ丨川丨丨ＩＩ丨川ＩＩＩ丨丨丨川Ｉ丨丨丨ＩＨＩＩＩＩｔｔｔｔ逡逑１１逡逑１邋１邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋二二二：：：：工．．．邋ｌｉｌｎｌｌｌｌｉＭｉｎｉｎｉｉｉｉｉｉｉｉｉｍ邋ｎ邋ｈｉ邋Ｍｌｌｌｌ邋ＩＩ１逦１Ｉ邋Ｉ邋ＴＩ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋１邋１邋Ｉ邋Ｉ邋１邋Ｉ邋Ｉ邋ｌ邋Ｉ邋１逡逑１邋ｉ邋ｔ邋￣邋ｉ逦■■工邋ｌｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｎｉｉｉｉｉｉｉｉｎｉｉｔｕｒｉＴＴ逦ｉｒＴｉｔｉｔ邋ＴＨ邋ｍ邋ｔ邋ｔ邋ｔ邋ｉ邋ｉ邋ｔ邋ｉ逡逑ｉ

【参考文献】

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本文编号：2722539