铁路隧道活塞风数值模拟及特性研究

发布时间：2020-12-02 11:51

　　自“八纵八横”铁路发展战略实施以来,我国铁路事业进入了一个新的历史时期,铁路隧道数量和里程随之增加;为维护隧道内环境卫生和确保列车运行安全,对隧道进行通风不可缺少;在“节约能源、减少排放”的政策下,减少隧道通风能耗,有效利用活塞风作为隧道通风的必要补充已成为隧道通风研究热点。本文采用了理论分析和数值模拟的研究方法,根据已有铁路隧道活塞风理论,阐述了列车在隧道内运行时产生活塞风的形成机理、流场特性和活塞风风速理论计算方法;利用FLUENT软件,采用有限体积法、域动分层法对列车在隧道内运行时产生活塞风做数值模拟计算;为验证数值计算和理论计算的可靠性,以有实测数据英国帕斯威隧道和试验列车为原型,建立相关数学模型,做数值模拟和理论计算,计算结果与实测数据吻合度较好,表明数值和理论计算可靠性较好;分析活塞风风速的主要影响因素,进行主因组合,做系列工况数值模拟计算,研究列车活塞风特性和变化规律,得到如下结论:（1）活塞风风速与列车速度、列车长度和阻塞比呈正相关关系,与隧道长度呈负相关关系;无量纲活塞风速度v₁/v₀与列车长度、阻塞比呈正相关关系,与隧道长... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图12020年铁路网中长期规划

方法路线

即活塞风压力0P ，在此压力 作用下，隧道内将形成沿着纵向方向运动的气流即活塞风。如图2.1 所示，列车运动到隧道不同位置时，隧道内部气流全压纵向分布特点。事实上，活塞风作用区间可以看做是一个具有加压机能的压力源或一个因列车在隧道内部位置会持续变化的移动性较强压力源，不过列车移动对压力稳定性并不会造成任何影响。作为本身就是一个气流通道的隧道来说，列车作用区间压源就等同于安装在隧道内风机的作用，对于特定通道会选用某一具体型号风机，风机所提供的风压与其布置位置没有任何关联。列车作用区间作为一移动压源，其压出和吸入风道便是列车前后隧道段，活塞风本身具有置换通风等功能具有表现形式为从隧道入口吸入新鲜的外界空气又将洞内污染物质从隧道出口排至洞外。图 2.1 列车经过隧道时内部气流全压纵向分布依据列车作用区间的增压条件会因列车在隧道中位置改变而改变以及对应活塞风

【参考文献】：
期刊论文
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[4]高速列车通过隧道时产生的列车风研究[J]. 牛纪强.  铁道科学与工程学报. 2015(06)
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博士论文
[1]铁路隧道列车活塞风特性分析及理论研究[D]. 李炎.兰州交通大学 2010
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硕士论文
[1]矿山地下巷道活塞风特性及对通风系统稳定性影响研究[D]. 李义杰.江西理工大学 2018
[2]列车与隧道环隙空间流场特性研究[D]. 刘炎举.兰州交通大学 2018
[3]地铁活塞风特性及车站通风空调负荷能耗研究[D]. 齐江浩.西安建筑科技大学 2016
[4]活塞风对接触线的影响研究[D]. 陈荣.西南交通大学 2013
[5]地铁活塞风与新型屏蔽门环控系统的数值研究[D]. 豆鹏亮.东华大学 2013
[6]地下矿山运输井巷活塞风特性研究[D]. 王丹.中南大学 2010



本文编号：2895257