高速列车通过隧道时洞内压力载荷特征及最不利隧道长度特性研究

发布时间：2021-01-19 13:02

　　随着我国科学技术的进步和经济的发展,我国每年运输量十分庞大,为了满足日益剧增的运输量,我国增大高速铁路的修建量,但是我国地形多样复杂,特别是在西北、西南地区,山区面积大,这就造成了这些地区的隧线比较大的现象,使得列车进入隧道的空气动力学问题尤为显著。本文采用一维可压缩不等熵特征线流动模型建立了隧道压力波数值模拟的计算方法,为了证明本文计算的可靠性,确定参数后,用本文计算方法的计算结果与国内实车试验结果进行对比和验证。一维流动模型成本更低,在运行参数的选择上较为灵活,但如果所研究工况较多时,也会造成较大的工作量。本文中国标准动车组为模型对象进行研究,8编组与16编组在250km/h、350km/h速度等级下,单车通过对应的不同长度的单线隧道与双线隧道时,对其隧道内最值位置、最值出现时刻进行规律研究,以及隧道内任意测点出现时刻进行研究。基于隧道内最大正压值、基于隧道内最大负压值以及基于隧道内最大压力峰峰值的最不利隧道长度作出总结。且主要得出以下结论:（1）250km/h速度等级下隧道内最大正压值出现位置距离隧道入口距离相同,且单双线隧道内最大正压值均出现在列车驶出隧道之前。隧道内最大负压值... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

高速列车通过隧道时产生的压力波

兰州交通大学硕士学位论文在 2005 年我国又一次进行了较大规模的实车实验，此次实验与 1995 年的实车实验相比试验速度得以提升。2009 年我国开启了更高速度的实验，速度等级达到 300~380km/h，得到速度对洞口微气压波、隧道压力波、活塞风等的影响规律。在以动模型实验的途径来研究空气动力学方面，中南大学的教育部重点实验室完全自主制造出了“列车空气动力特性动模型试验系统”[17]，如图 1.2 是基于流体力学中的相似原理和三维非定常可压缩流动，模拟了模拟高速列车以不同条件通过隧道和在隧道中交会的现象。该项实验设备及其实验技术，已经能够将实验列车的速度从 0（静止）瞬态加速到 280km/h，相反的，也能将其速度瞬变降到 0（静止）。该试验台对列车交会行车安全评估、隧道形状设计、隧道通风等研究提供大量实验支撑。

图 2.1 动车组驶入隧道过程的网格系统身全部驶入隧道当中后隧道内三部分空间的前隧道空间的设定，图中下标 2 和下标 3 分格设定。具体设定是环形空间以隧道内的列车也可设置在列车尾车处，此处网格类型为空间和车后隧道空间的参考系，此处网格类网格。 2.2 列车车身全部驶入到隧道当中时的网格系统X2X1X3车车头轨迹列车车尾轨1X2XZ 列车 隧道

【参考文献】：
期刊论文
[1]隧道长度对高速列车交会压力波的影响研究[J]. 王一伟,杨国伟,黄晨光,王伟.  中国科学:技术科学. 2012(01)
[2]铁路隧道列车活塞风的理论研究与计算方法的探讨[J]. 李炎,高孟理,周鸣镝,李建霞.  铁道学报. 2010(06)
[3]基于LBM方法的高速列车空气动力学计算[J]. 王一伟,王洋,安亦然,陈耀松.  中国科学（E辑:技术科学）. 2008(11)
[4]高速列车进入带缓冲结构隧道的压力变化研究（Ⅰ）[J]. 骆建军,王梦恕,高波,王英学.  空气动力学学报. 2007(04)
[5]国产磁浮列车气动外形的优化[J]. 周丹,田红旗,鲁寨军.  中南大学学报(自然科学版). 2006(03)
[6]高速列车隧道会车压力波的数值分析方法[J]. 梅元贵,余南阳,赵海恒,刘应清.  铁道学报. 2002(02)
[7]隧道中高速列车活塞风及空气阻力的计算[J]. 王韦,王建宇,陈正林.  中国铁道科学. 1999(01)
[8]高速铁路隧道压力波数值分析[J]. 梅元贵,赵海恒,刘应清.  西南交通大学学报. 1995(06)
[9]列车通过隧道时诱发的空气动力学问题和高速铁路隧道设计参数[J]. 王建宇.  世界隧道. 1995(01)

博士论文
[1]高速列车进入隧道产生压缩波的数值模拟及试验研究[D]. 骆建军.西南交通大学 2003

硕士论文
[1]站台屏蔽门对地铁车站环境影响的研究[D]. 康国青.北京工业大学 2009



本文编号：2987038