發(fā)布時間：2023-03-04 10:51

　　高速列車駛?cè)胨淼肋^程中,車前產(chǎn)生初始壓縮波傳播至隧道出口端,并向外輻射形成微氣壓波,對隧道內(nèi)、外環(huán)境和附近居民生活產(chǎn)生嚴重影響。列車通過隧道過程中形成隧道壓力波,傳入車內(nèi),會影響乘客的乘坐舒適性。因此,研究減緩高鐵隧道氣動問題具有現(xiàn)實意義和實用價值。隧道入口處加設(shè)階梯型緩沖結(jié)構(gòu),可以有效的增大初始壓縮波波前的厚度,加大壓力曲線上升的時間,降低壓力梯度峰值,減緩隧道內(nèi)、外的氣動效應(yīng)。緩沖結(jié)構(gòu)的形式多種多樣,本文基于三維、可壓縮、非定常N-S方程,利用滑移網(wǎng)格模擬出列車-隧道的相對運動過程,以京滬高鐵西渴馬二號隧道為例,研究階梯型緩沖結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對隧道內(nèi)、外氣動效應(yīng)的影響,主要完成以下工作:(1)建立階梯型緩沖結(jié)構(gòu)三維數(shù)值模型,利用滑移網(wǎng)格模擬高速列車-隧道的相對運動過程,分析緩沖機理,研究緩沖效果。(2)通過變化階梯型緩沖結(jié)構(gòu)的長度lh、階數(shù)n、各階截面比α和入口截面積AE,模擬計算隧道內(nèi)初始壓縮波及其壓力梯度,分析緩沖效果,研究階梯型緩沖結(jié)構(gòu)的構(gòu)造參數(shù)對隧道氣動效應(yīng)的影響。(3)分別對等長階梯型和等比階梯型兩種緩沖結(jié)構(gòu)進行具體研究,對比初始壓縮波及其壓力梯度,分析緩沖效果。經(jīng)對比分析發(fā)...

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 高速鐵路的發(fā)展
        1.1.2 研究目的
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究內(nèi)容及研究方法
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 研究方法
2 計算流體力學基本理論
    2.1 基本控制方程
        2.1.1 連續(xù)性方程
        2.1.2 運動方程
        2.1.3 物態(tài)方程
    2.2 滑移網(wǎng)格技術(shù)
    2.3 數(shù)值計算模型的建立
        2.3.1 數(shù)值模型的建立
        2.3.2 計算區(qū)域與網(wǎng)格劃分
        2.3.3 初始條件和邊界條件
    2.4 數(shù)值計算模型的驗證
        2.4.1 經(jīng)驗公式
        2.4.2 模型驗證
    2.5 本章小結(jié)
3 隧道壓力波動分析
    3.1 隧道氣動效應(yīng)的形成機理
        3.1.1 高速列車隧道內(nèi)運行的氣動特征
        3.1.2 初始壓縮波波前特征
    3.2 列車高速駛過無緩沖結(jié)構(gòu)隧道的氣動分析
        3.2.1 理論分析
        3.2.2 數(shù)值模擬
    3.3 列車高速駛過有緩沖結(jié)構(gòu)隧道的氣動分析
        3.3.1 理論分析
        3.3.2 數(shù)值模擬
    3.4 緩沖結(jié)構(gòu)作用分析
    3.5 本章小結(jié)
4 階梯型緩沖結(jié)構(gòu)作用效果研究
    4.1 長度L_H對隧道氣動效應(yīng)的影響
        4.1.1 緩沖結(jié)構(gòu)工況參數(shù)
        4.1.2 隧道內(nèi)壓力和壓力梯度變化
        4.1.3 緩沖效果分析
    4.2 階數(shù)N對隧道氣動效應(yīng)的影響
        4.2.1 20m緩沖結(jié)構(gòu)變階數(shù)
        4.2.2 30m緩沖結(jié)構(gòu)變階數(shù)
        4.2.3 40m緩沖結(jié)構(gòu)變階數(shù)
    4.3 各階截面積比對隧道氣動效應(yīng)的影響
        4.3.1 緩沖結(jié)構(gòu)工況參數(shù)
        4.3.2 隧道內(nèi)壓力和壓力梯度變化
        4.3.3 緩沖效果分析
    4.4 入口截面積A_E對隧道氣動效應(yīng)的影響
        4.4.1 緩沖結(jié)構(gòu)工況參數(shù)
        4.4.2 隧道內(nèi)壓力和壓力梯度變化
        4.4.3 緩沖效果分析
    4.5 本章小結(jié)
5 階梯型緩沖結(jié)構(gòu)形式對氣動效應(yīng)的影響
    5.1 階梯型緩沖結(jié)構(gòu)的形式
        5.1.1 等長階梯型緩沖結(jié)構(gòu)
        5.1.2 等比階梯型緩沖結(jié)構(gòu)
    5.2 等長階梯型緩沖結(jié)構(gòu)的緩沖效果
        5.2.1 等長階梯型緩沖結(jié)構(gòu)工況參數(shù)
        5.2.2 隧道內(nèi)壓力和壓力梯度變化
        5.2.3 緩沖效果分析
    5.3 等比階梯型緩沖結(jié)構(gòu)的緩沖效果
        5.3.1 等比階梯型緩沖結(jié)構(gòu)工況參數(shù)
        5.3.2 隧道內(nèi)壓力和壓力梯度變化
        5.3.3 緩沖效果分析
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果
學位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3754154