豎井高度對高速鐵路隧道氣動效應(yīng)的影響研究.pdf

1、高速鐵路以其安全可靠、能效高、占地少、環(huán)境污染較輕、經(jīng)濟性好、技術(shù)先進等特點而倍受世界各國的青睞。目前我國正在大規(guī)模地進行高速鐵路建設(shè)。當(dāng)列車以較高速度通過隧道時，將會在隧道內(nèi)產(chǎn)生明顯的壓力波動并在隧道出口產(chǎn)生微壓波現(xiàn)象，影響到列車內(nèi)乘客的舒適性和隧道周圍環(huán)境。本文以西南交通大學(xué)承擔(dān)的國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)課題《磁浮交通滬杭線越黃浦江隧道的工程技術(shù)問題研究》為依托，運用計算流體力學(xué)分析軟件FLUENT對時速200-350k

2、m的高速列車通過設(shè)有不同高度豎井的隧道時產(chǎn)生的空氣動力學(xué)效應(yīng)進行了深入研究。 本文根據(jù)高速列車通過帶豎井隧道過程中所產(chǎn)生流場的特征以及隧道與豎井內(nèi)空氣流動的數(shù)學(xué)物理模型建立了高速列車通過帶豎井隧道的數(shù)值模擬方法。采用三維粘性、可壓縮、不等熵、非定常流的Navier-Stokes方程作為控制方程，空間離散采用中心有限體積法格式，時間離散采用預(yù)處理二階精度多步后差分格式，隧道壁和豎井壁采用壁面函數(shù)處理，運用滑移網(wǎng)格技術(shù)對高速列車突入

3、帶豎井的隧道進行了數(shù)值模擬。并按照Ueberlinger西部隧道實際尺寸建立了數(shù)值計算模型與現(xiàn)場量測實驗結(jié)果進行了對比。 通過數(shù)值模擬，對高速列車突入帶有通風(fēng)豎井的隧道時產(chǎn)生的流場現(xiàn)象進行了分析，比較了有無豎井時隧道內(nèi)壓力及壓力梯度的變化，對高速列車通過帶豎井單線隧道時的壓力波動全過程以及在此過程中所產(chǎn)生的壓力場和速度場的特性進行了研究，并給出了不同時刻不同位置時列車及其周圍隧道內(nèi)三維壓力場和速度場的分布。 采用理論分析