市域鐵路隧道壓力波數(shù)值方法初探.pdf

1、隨著世界各國經(jīng)濟的發(fā)展，城市軌道交通越來越受到人們的重視，尤其是城市地鐵的建設(shè)與發(fā)展?？紤]到地鐵造價，一般地鐵隧道截面小、地鐵列車未封閉，而隨著地列車速度的不斷提升，引起的空氣動力學(xué)問題將不容忽視，比如隧道壓力波、行車阻力和司乘人員的舒適性等。所以研究模擬地鐵隧道壓力波對以后發(fā)展和完善城市的軌道交通是很有必要的。
　　地列車一般在地下運行，列車運行引起的空氣流動同樣受到空間限制，這與高速列車過隧道的情形是一樣的。但從隧道結(jié)構(gòu)和列車

2、運行模式兩個方面考慮，地鐵列車過隧道又具有其復(fù)雜性:從隧道結(jié)構(gòu)來講，地鐵隧道內(nèi)設(shè)有車站，車站兩側(cè)和車站與車站之間設(shè)有通風(fēng)豎井;從列車運行模式上來講，地鐵隧道內(nèi)有多輛列車跟蹤運行，且列車在隧道內(nèi)要反復(fù)的進行勻、加、減速運動及停車。所以模擬地鐵隧道壓力波有一定的難度。
　　考慮到地鐵隧道結(jié)構(gòu)和列車運行模式的復(fù)雜性，采用三維數(shù)值來模擬地鐵隧道壓力波具有較大的難度，所以本文采用一維可壓縮、非定常、不等熵流動模型及廣義黎曼變量特征線法，在相

3、關(guān)學(xué)者的研究基礎(chǔ)上，研究了一維數(shù)值模擬地鐵隧道壓力波方法，首次編寫了用來模擬地鐵列車過隧道壓力波程序。
　　本文以兩列車在帶有四個豎井的隧道內(nèi)恒速跟蹤運行為例，結(jié)合列車運行軌跡和波的反射圖和分析了列車的車身壓力波的合理性，研究了發(fā)車時間間隔和列車速度對車外壓力的影響。得出結(jié)論:壓力波在豎井位置發(fā)射后會產(chǎn)生新的壓力波;隧道內(nèi)兩列車運行時，前一列車產(chǎn)生的壓力波動會影響后一輛車的車外壓力;縮短發(fā)車時間間隔可以緩減車外壓力的最值;適當(dāng)?shù)慕?/p>