鐵路隧道活塞風(fēng)數(shù)值模擬及特性研究
發(fā)布時間:2020-12-02 11:51
自“八縱八橫”鐵路發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施以來,我國鐵路事業(yè)進(jìn)入了一個新的歷史時期,鐵路隧道數(shù)量和里程隨之增加;為維護(hù)隧道內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生和確保列車運(yùn)行安全,對隧道進(jìn)行通風(fēng)不可缺少;在“節(jié)約能源、減少排放”的政策下,減少隧道通風(fēng)能耗,有效利用活塞風(fēng)作為隧道通風(fēng)的必要補(bǔ)充已成為隧道通風(fēng)研究熱點(diǎn)。本文采用了理論分析和數(shù)值模擬的研究方法,根據(jù)已有鐵路隧道活塞風(fēng)理論,闡述了列車在隧道內(nèi)運(yùn)行時產(chǎn)生活塞風(fēng)的形成機(jī)理、流場特性和活塞風(fēng)風(fēng)速理論計算方法;利用FLUENT軟件,采用有限體積法、域動分層法對列車在隧道內(nèi)運(yùn)行時產(chǎn)生活塞風(fēng)做數(shù)值模擬計算;為驗(yàn)證數(shù)值計算和理論計算的可靠性,以有實(shí)測數(shù)據(jù)英國帕斯威隧道和試驗(yàn)列車為原型,建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型,做數(shù)值模擬和理論計算,計算結(jié)果與實(shí)測數(shù)據(jù)吻合度較好,表明數(shù)值和理論計算可靠性較好;分析活塞風(fēng)風(fēng)速的主要影響因素,進(jìn)行主因組合,做系列工況數(shù)值模擬計算,研究列車活塞風(fēng)特性和變化規(guī)律,得到如下結(jié)論:(1)活塞風(fēng)風(fēng)速與列車速度、列車長度和阻塞比呈正相關(guān)關(guān)系,與隧道長度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系;無量綱活塞風(fēng)速度v1/v0與列車長度、阻塞比呈正相關(guān)關(guān)系,與隧道長...
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖12020年鐵路網(wǎng)中長期規(guī)劃
方法路線
即活塞風(fēng)壓力0P ,在此壓力 作用下,隧道內(nèi)將形成沿著縱向方向運(yùn)動的氣流即活塞風(fēng)。如圖2.1 所示,列車運(yùn)動到隧道不同位置時,隧道內(nèi)部氣流全壓縱向分布特點(diǎn)。事實(shí)上,活塞風(fēng)作用區(qū)間可以看做是一個具有加壓機(jī)能的壓力源或一個因列車在隧道內(nèi)部位置會持續(xù)變化的移動性較強(qiáng)壓力源,不過列車移動對壓力穩(wěn)定性并不會造成任何影響。作為本身就是一個氣流通道的隧道來說,列車作用區(qū)間壓源就等同于安裝在隧道內(nèi)風(fēng)機(jī)的作用,對于特定通道會選用某一具體型號風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)所提供的風(fēng)壓與其布置位置沒有任何關(guān)聯(lián)。列車作用區(qū)間作為一移動壓源,其壓出和吸入風(fēng)道便是列車前后隧道段,活塞風(fēng)本身具有置換通風(fēng)等功能具有表現(xiàn)形式為從隧道入口吸入新鮮的外界空氣又將洞內(nèi)污染物質(zhì)從隧道出口排至洞外。圖 2.1 列車經(jīng)過隧道時內(nèi)部氣流全壓縱向分布依據(jù)列車作用區(qū)間的增壓條件會因列車在隧道中位置改變而改變以及對應(yīng)活塞風(fēng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國交通運(yùn)輸隧道發(fā)展數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析[J]. 趙勇,李鵬飛. Engineering. 2018(01)
[2]中國鐵路隧道數(shù)據(jù)統(tǒng)計[J]. 趙勇,田四明. 隧道建設(shè). 2017(05)
[3]列車停靠隧道內(nèi)救援站過程中活塞風(fēng)變化的數(shù)值模擬分析[J]. 曾艷華,白赟,周小涵,阮亮紅. 中國鐵道科學(xué). 2016(04)
[4]高速列車通過隧道時產(chǎn)生的列車風(fēng)研究[J]. 牛紀(jì)強(qiáng). 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報. 2015(06)
[5]基于動網(wǎng)格井巷活塞風(fēng)影響因素的數(shù)值模擬研究[J]. 鄔長福,鄧權(quán)龍,李樂農(nóng). 中國礦業(yè). 2015(08)
[6]鐵路隧道列車活塞風(fēng)的簡化計算方法[J]. 李炎,周鳴鏑,張健. 蘭州交通大學(xué)學(xué)報. 2014(04)
[7]高速鐵路隧道列車活塞風(fēng)計算方法[J]. 史憲明. 河南科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(05)
[8]高速鐵路隧道空氣動力效應(yīng)對水溝蓋板穩(wěn)定性的影響研究[J]. 施成華,楊偉超,彭立敏,王照偉,雷明鋒. 鐵道學(xué)報. 2012(01)
[9]地鐵活塞風(fēng)Fluent動網(wǎng)格模型的建立與驗(yàn)證[J]. 甘甜,王偉,趙耀華,智艷生,王峰,華高英. 建筑科學(xué). 2011(08)
[10]鐵路隧道列車活塞風(fēng)的理論研究與計算方法的探討[J]. 李炎,高孟理,周鳴鏑,李建霞. 鐵道學(xué)報. 2010(06)
博士論文
[1]鐵路隧道列車活塞風(fēng)特性分析及理論研究[D]. 李炎.蘭州交通大學(xué) 2010
[2]地鐵活塞風(fēng)與地鐵環(huán)控節(jié)能[D]. 王麗慧.同濟(jì)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]礦山地下巷道活塞風(fēng)特性及對通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性影響研究[D]. 李義杰.江西理工大學(xué) 2018
[2]列車與隧道環(huán)隙空間流場特性研究[D]. 劉炎舉.蘭州交通大學(xué) 2018
[3]地鐵活塞風(fēng)特性及車站通風(fēng)空調(diào)負(fù)荷能耗研究[D]. 齊江浩.西安建筑科技大學(xué) 2016
[4]活塞風(fēng)對接觸線的影響研究[D]. 陳榮.西南交通大學(xué) 2013
[5]地鐵活塞風(fēng)與新型屏蔽門環(huán)控系統(tǒng)的數(shù)值研究[D]. 豆鵬亮.東華大學(xué) 2013
[6]地下礦山運(yùn)輸井巷活塞風(fēng)特性研究[D]. 王丹.中南大學(xué) 2010
本文編號:2895257
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖12020年鐵路網(wǎng)中長期規(guī)劃
方法路線
即活塞風(fēng)壓力0P ,在此壓力 作用下,隧道內(nèi)將形成沿著縱向方向運(yùn)動的氣流即活塞風(fēng)。如圖2.1 所示,列車運(yùn)動到隧道不同位置時,隧道內(nèi)部氣流全壓縱向分布特點(diǎn)。事實(shí)上,活塞風(fēng)作用區(qū)間可以看做是一個具有加壓機(jī)能的壓力源或一個因列車在隧道內(nèi)部位置會持續(xù)變化的移動性較強(qiáng)壓力源,不過列車移動對壓力穩(wěn)定性并不會造成任何影響。作為本身就是一個氣流通道的隧道來說,列車作用區(qū)間壓源就等同于安裝在隧道內(nèi)風(fēng)機(jī)的作用,對于特定通道會選用某一具體型號風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)所提供的風(fēng)壓與其布置位置沒有任何關(guān)聯(lián)。列車作用區(qū)間作為一移動壓源,其壓出和吸入風(fēng)道便是列車前后隧道段,活塞風(fēng)本身具有置換通風(fēng)等功能具有表現(xiàn)形式為從隧道入口吸入新鮮的外界空氣又將洞內(nèi)污染物質(zhì)從隧道出口排至洞外。圖 2.1 列車經(jīng)過隧道時內(nèi)部氣流全壓縱向分布依據(jù)列車作用區(qū)間的增壓條件會因列車在隧道中位置改變而改變以及對應(yīng)活塞風(fēng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國交通運(yùn)輸隧道發(fā)展數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析[J]. 趙勇,李鵬飛. Engineering. 2018(01)
[2]中國鐵路隧道數(shù)據(jù)統(tǒng)計[J]. 趙勇,田四明. 隧道建設(shè). 2017(05)
[3]列車停靠隧道內(nèi)救援站過程中活塞風(fēng)變化的數(shù)值模擬分析[J]. 曾艷華,白赟,周小涵,阮亮紅. 中國鐵道科學(xué). 2016(04)
[4]高速列車通過隧道時產(chǎn)生的列車風(fēng)研究[J]. 牛紀(jì)強(qiáng). 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報. 2015(06)
[5]基于動網(wǎng)格井巷活塞風(fēng)影響因素的數(shù)值模擬研究[J]. 鄔長福,鄧權(quán)龍,李樂農(nóng). 中國礦業(yè). 2015(08)
[6]鐵路隧道列車活塞風(fēng)的簡化計算方法[J]. 李炎,周鳴鏑,張健. 蘭州交通大學(xué)學(xué)報. 2014(04)
[7]高速鐵路隧道列車活塞風(fēng)計算方法[J]. 史憲明. 河南科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(05)
[8]高速鐵路隧道空氣動力效應(yīng)對水溝蓋板穩(wěn)定性的影響研究[J]. 施成華,楊偉超,彭立敏,王照偉,雷明鋒. 鐵道學(xué)報. 2012(01)
[9]地鐵活塞風(fēng)Fluent動網(wǎng)格模型的建立與驗(yàn)證[J]. 甘甜,王偉,趙耀華,智艷生,王峰,華高英. 建筑科學(xué). 2011(08)
[10]鐵路隧道列車活塞風(fēng)的理論研究與計算方法的探討[J]. 李炎,高孟理,周鳴鏑,李建霞. 鐵道學(xué)報. 2010(06)
博士論文
[1]鐵路隧道列車活塞風(fēng)特性分析及理論研究[D]. 李炎.蘭州交通大學(xué) 2010
[2]地鐵活塞風(fēng)與地鐵環(huán)控節(jié)能[D]. 王麗慧.同濟(jì)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]礦山地下巷道活塞風(fēng)特性及對通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性影響研究[D]. 李義杰.江西理工大學(xué) 2018
[2]列車與隧道環(huán)隙空間流場特性研究[D]. 劉炎舉.蘭州交通大學(xué) 2018
[3]地鐵活塞風(fēng)特性及車站通風(fēng)空調(diào)負(fù)荷能耗研究[D]. 齊江浩.西安建筑科技大學(xué) 2016
[4]活塞風(fēng)對接觸線的影響研究[D]. 陳榮.西南交通大學(xué) 2013
[5]地鐵活塞風(fēng)與新型屏蔽門環(huán)控系統(tǒng)的數(shù)值研究[D]. 豆鵬亮.東華大學(xué) 2013
[6]地下礦山運(yùn)輸井巷活塞風(fēng)特性研究[D]. 王丹.中南大學(xué) 2010
本文編號:2895257
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