橫通道對高速鐵路隧道出口微壓波影響的研究.pdf

1、2006年4月，長約1300公里的京滬高速鐵路，在經(jīng)過12年的論證后，終于進(jìn)入實施階段，2010年將投入運(yùn)營，預(yù)示著大規(guī)模的高速鐵路建設(shè)的高峰已經(jīng)到來。隨著列車時速的提高，列車通過隧道時誘發(fā)的空氣動力學(xué)效應(yīng)將會加劇，隧道內(nèi)會產(chǎn)生明顯的壓力波動和引起隧道出口處的微壓波現(xiàn)象，由此帶來舒適度和隧道周邊環(huán)境等問題。因此，針對減緩隧道內(nèi)空氣動力學(xué)效應(yīng)的措施進(jìn)行深入研究是必要的。 本文采用模型試驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法。模型試驗采用西南

2、交大建成的具有世界先進(jìn)水平的“高速列車模型發(fā)射試驗臺”。數(shù)值模擬采用三維粘性、可壓縮、等熵、非定常流的Navier-Stokes方程，用有限體積法進(jìn)行區(qū)域離散，采用大型流體計算分析軟件FLUENT進(jìn)行計算。 高速列車通過無緩沖結(jié)構(gòu)隧道時在隧道內(nèi)所產(chǎn)生的初始壓縮波是導(dǎo)致隧道內(nèi)壓力波動和在隧道出口區(qū)域產(chǎn)生的微壓波問題的根源所在。在前期工作得出的結(jié)論下，主要針對橫通道的設(shè)置并通過模型試驗和數(shù)值計算對隧道內(nèi)壓力波動和隧道出口微壓波進(jìn)行了

3、細(xì)致的研究。 通過模型試驗和數(shù)值計算得出橫通道的增設(shè)對隧道出口微壓波的作用機(jī)制。 通過數(shù)值計算對橫通道設(shè)置在隧道內(nèi)不同位置進(jìn)行研究。得出單個橫通道不同位置對隧道內(nèi)初始壓縮波，隧道內(nèi)壓力波動和隧道出口微壓波的影響，并給出單個橫通道位置的優(yōu)化的一般性結(jié)論。 通過數(shù)值計算對橫通道長度與隧道出口微壓波關(guān)系的研究，同時結(jié)合橫通道位置的改變，得出橫通道長度對隧道出口微壓波的作用機(jī)制。 通過數(shù)值計算對多個橫通道與隧道出