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高速列车进入隧道产生压缩波的实验研究

高速列车进出隧道时会产生一系列空气动力学效应,引起噪声及车厢内压力的变化.实验测试是研究这一问题的有效方法之一.利  (本文共6页) 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

高速列车进入隧道产生压缩波的数值模拟及试验研究

高速列车进入隧道时,一方面,在隧道入口处与列车运动方向相反的方向产生出口流。另一方面在隧道内产生以声速向前传播的压缩波。这些压缩波对列车车体产生较强的作用力,并且与压缩波相关的压力梯度对列车内的乘客和隧道内的维修人员产生生理上的不舒服感。在隧道出口处,产生一种叫做微气压波的压力脉冲,并造成环境问题。为了解决这个问题,本文以西南交通大学承担的国家自然科学基金项目“隧道缓冲结构空气动力学特征试验”的研究为依托,同时根据高速列车进入隧道所产生的流场的特征,建立了三维粘性、可压缩、不等熵非定常流模型。对高速列车通过有或无缓冲结构的隧道所产生的压缩波的机理进行了大量的实验和数值计算研究。研究结果表明:压缩波是列车进入隧道时形成的。隧道中正压最大值是由列车头部突入隧道时形成的压缩波引起的,并且该压缩波在隧道中以声速传播,而隧道中负压最大值是由列车尾部经过测点时形成的。在影响隧道压缩波的压力以及压力梯度的各种因素中,列车速度以及隧道阻塞比是主...  (本文共190页) 本文目录 | 阅读全文>>

《实验流体力学》2006年01期
实验流体力学

高速列车进入隧道产生的微气压波实验研究

高速列车在进出隧道时,会形成压缩波和微压波,引起车厢内压力变化并在隧道出口形成噪声,对乘客及环境造成影响。笔者利用高速...  (本文共4页) 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

高速铁路隧道压力波数值模拟研究

现代高速列车的设计速度和试验速度分别达到了0.3和0.5马赫。列车空气动力学问题日益显著,逐渐成为高速铁路建设中的关键技术问题和难点。当列车高速进入隧道时,车头前方和车尾后方分别产生压缩波和膨胀波。压缩波和膨胀波在隧道内以声速传播,并在隧道两端反复反射,造成隧道内、隧道表面、列车外表面和车内压力剧烈变化。该现象被业界称为“瞬变压力问题”,瞬变压力关系到列车气动力性能、列车和隧道结构承载以及乘客压力舒适度。当压缩波传递到隧道出口位置,少部分能量以脉冲波的形式辐射到隧道外,形成爆破音,其强度正比于隧道内压力时间梯度。该现象被业界称为“微压波问题”。微压波以次声波的形式传播很远,造成声污染和建筑结构振动。各国学者对瞬变压力和压缩波压力时间梯度开展了大量研究。先期的研究构建了基于简化模型的解析方法;为车外瞬变压力向车内传递规律设计了数学模型;设计了乘客舒适度评价标准;对普通入口隧道产生的压力波,提供了比较完备的影响因子分析和工程计算公式...  (本文共131页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京交通大学
北京交通大学

特殊环境下高速列车车体外表面的压力特性分析

本文以CRH2型高速列车为研究对象,选取k-ε双方程湍流模型,利用计算流体力学软件CFdesign对高速列车在各种特殊环境中运行的外流场进行数值模拟计算,包括列车进出隧道、列车明线交会以及列车明线单车行驶过程。模拟过程中以ICEM CFD软件为工具对计算域及列车表面进行结构化网格的划分,应用CFdesign软件的动网格技术模拟两列车交会及列车在隧道中运行的真实情况,设定不同类型工况条件对列车在隧道中运行进行数值模拟。通过对模拟计算结果的理论分析,本文阐述了列车在隧道中运行时压缩波和微压波的产生机理,得到了列车进风口和出风口在列车整个运行过程中的压力波动情况,特别是隧道进出口处效应在车身风口处的体现;研究了隧道阻塞比、车速对列车进出风口处压力波动的影响;同时,研究了列车明线单车行驶和交会过程中列车进出风口处的压力波动情况,并对列车在隧道中运行和明线单车行驶时列车进出风口的压力波动情况进行比较。论文的工作可以为高速列车进排风道设计改...  (本文共96页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

竖井高度对高速铁路隧道气动效应的影响研究

高速铁路以其安全可靠、能效高、占地少、环境污染较轻、经济性好、技术先进等特点而倍受世界各国的青睐。目前我国正在大规模地进行高速铁路建设。当列车以较高速度通过隧道时,将会在隧道内产生明显的压力波动并在隧道出口产生微压波现象,影响到列车内乘客的舒适性和隧道周围环境。本文以西南交通大学承担的国家高技术研究发展计划(863计划)课题《磁浮交通沪杭线越黄浦江隧道的工程技术问题研究》为依托,运用计算流体力学分析软件FLUENT对时速200-350km的高速列车通过设有不同高度竖井的隧道时产生的空气动力学效应进行了深入研究。本文根据高速列车通过带竖井隧道过程中所产生流场的特征以及隧道与竖井内空气流动的数学物理模型建立了高速列车通过带竖井隧道的数值模拟方法。采用三维粘性、可压缩、不等熵、非定常流的Navier-Stokes方程作为控制方程,空间离散采用中心有限体积法格式,时间离散采用预处理二阶精度多步后差分格式,隧道壁和竖井壁采用壁面函数处理,...  (本文共89页) 本文目录 | 阅读全文>>