城际动车组隧道压力波特性研究

发布时间：2017-08-31 08:44

  本文关键词：城际动车组隧道压力波特性研究

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【摘要】：近几年来我国各大城市普遍存在客流密集,交通拥堵的现状。为了缓解人们出行的压力,提高运输效率。借鉴于国外成熟的高速铁路和城际轨道交通,我国开始陆续修建了城市间短距离的城际铁路。针对城市间短距离的特点:许多发达城市将城际铁路修建在地下,使铁路线直接穿过城市圈,直达目的地。高速行驶的城际列车通过地下隧道时,会遇到隧道压力波等问题,所以研究城际铁路隧道压力波问题很重要。本文用五章内容介绍了有关隧道压力波特性的问题。并依据国家铁路局最新发布的《城际铁路设计规范》要求,选取列车运行时速为150km/h、200km/h和250km/h,选用目前运营中较为成熟的CRH2型标准动车组,采用横断面积为602m的单孔复线隧道,作为研究的基本参数。采用一维可压缩非定常不等熵流动模型和广义黎曼变量特征线法,对城际铁路隧道压力波问题进行研究。编写程序并参考实车试验结果进行程序验证,证明了程序的可行性和正确性。在此基础上,通过对简单隧道、单竖井隧道、突变截面隧道三种不同隧道结构来进行隧道压力波比较。根据不同的工况从速度、隧道长度、隧道横断面积、车站长度等方面,分析隧道内和车身上受到的空气压力波。通过单车、会车两种列车运行方式比较他们的特性。分析得出了:相同车速下,隧道长度的改变对压力波的影响;相同隧道长度下,车速的改变对压力波的影响;不同突变截面积、不同车站长度对压力波的影响;不同气密指数对压力波的影响;不同编组列车对空气压力波影响等相关结论。结论写在了各小节后,方便参考和查找。本文得到的结论对实际修建城际铁路,遇到的有关隧道空气动力学问题有一定借鉴和参考价值。也可以为研究高速铁路隧道压力波的相关人士提供参考数据和相关结论。
【关键词】：城际列车 隧道 单竖井 突变截面 一维数值模拟
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U451.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 选题背景和意义8-9
• 1.2 国内外城际铁路发展现状9
• 1.3 国内外高速铁路隧道空气动力学研究现状9-11
• 1.3.1 国外研究现状9-10
• 1.3.2 国内研究现状10-11
• 1.4 研究内容和方法11-13
• 1.4.1 研究内容11-12
• 1.4.2 研究方法12-13
• 2 隧道空气动力学数值模拟理论和方法13-25
• 2.1 一维可压缩非定常不等熵流动模型13-19
• 2.1.1 连续性方程13-14
• 2.1.2 动量方程14-15
• 2.1.3 能量方程15-18
• 2.1.4 边界条件18-19
• 2.2 特征线数值计算方法19
• 2.3 网格设计19-23
• 2.3.1 单列车通过简单隧道时网格设计19-20
• 2.3.2 简单隧道内会车时网格设计20-21
• 2.3.3 单列车通过单竖井隧道时网格设计21-22
• 2.3.4 单列车通过突变截面隧道时网格设计22-23
• 2.4 程序验证23-25
• 2.4.1 单列车通过简单隧道时程序验证23-25
• 3 简单隧道压力波25-56
• 3.1 简单隧道单车压力波25-42
• 3.1.1 单车过简单隧道压力波特性25-26
• 3.1.2 8节编组动车组隧道内压力波特性26-39
• 3.1.3 8节编组与16节编组隧道内压力波比较39-42
• 3.2 简单隧道会车压力波42-52
• 3.2.1 8节编组动车组隧道内压力波特性42-49
• 3.2.2 8节编组与16节编组隧道内压力波比较49-52
• 3.3 简单隧道内单车、会车压力波比较52-54
• 3.3.1 速度对隧道内压力波的影响52-53
• 3.3.2 隧道长度对隧道内压力波的影响53-54
• 3.4 本章小结54-56
• 4 单竖井隧道压力波56-80
• 4.1 单竖井隧道内单车压力波56-64
• 4.1.1 单竖井隧道内单车压力波的特性56-64
• 4.2 简单隧道单车压力波与单竖井隧道单车压力波比较64-67
• 4.2.1 不同速度下隧道内压力波的特性64-65
• 4.2.2 不同隧道长度下隧道内压力波的特性65-67
• 4.3 单竖井隧道内会车压力波67-75
• 4.3.1 单竖井隧道内会车压力波的特性67-75
• 4.4 单竖井隧道内单车、会车压力波比较75-78
• 4.4.1 不同速度下隧道内压力波的特性75-77
• 4.4.2 不同隧道长度下隧道内压力波的特性77-78
• 4.5 本章小结78-80
• 5 突变截面隧道内压力波80-90
• 5.1 突扩截面隧道内单车压力波80-86
• 5.1.1 突扩截面隧道内单车压力波的特性80-86
• 5.2 突扩截面与突缩截面隧道内单车压力波比较86-89
• 5.2.1 不同截面积下隧道内压力波的特性87-88
• 5.2.2 不同车站长度下隧道内压力波的特性88-89
• 5.3 本章小结89-90
• 结论90-92
• 致谢92-93
• 参考文献93-95

【参考文献】

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本文编号：764619