自二十一世紀(jì)以來,我國軌道交通事業(yè)快速發(fā)展,隧道建設(shè)里程數(shù)不斷增加,為保證隧道內(nèi)的安全運(yùn)行,隧道通風(fēng)必不可少;在節(jié)能減排的大環(huán)境下,合理利用列車活塞風(fēng)進(jìn)行隧道通風(fēng)已成為隧道通風(fēng)研究的熱點(diǎn)。環(huán)隙空間是列車壁和隧道壁圍成的環(huán)形氣流通道,是活塞風(fēng)的重要組成部分,研究環(huán)隙空間流動(dòng)特性是利用活塞風(fēng)通風(fēng)的關(guān)鍵。首先,本文簡(jiǎn)單介紹了國內(nèi)外關(guān)于環(huán)隙空間流場(chǎng)的實(shí)測(cè)、理論以及數(shù)值模擬等方面的研究現(xiàn)狀,并進(jìn)一步對(duì)列車與隧道環(huán)隙空間流場(chǎng)特性做簡(jiǎn)要說明。在已有的理論研究的基礎(chǔ)上,對(duì)隧道和列車進(jìn)行簡(jiǎn)化和假設(shè),建立列車與隧道環(huán)隙空間流場(chǎng)的二維流動(dòng)不可壓縮N-S方程。利用域動(dòng)網(wǎng)格的方法,在列車前后邊界面處實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格的更新,既保證了數(shù)值模擬的可靠性,又縮短了模擬所用的機(jī)時(shí)。其次,將數(shù)值模擬得出的環(huán)隙流場(chǎng)速度分布結(jié)果與理論計(jì)算和隧道實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明數(shù)值模擬和理論計(jì)算的吻合度較好,進(jìn)而說明了模型建立方法的正確性。最后,建立相應(yīng)的工況,研究對(duì)環(huán)隙空間流場(chǎng)速度分布的主要影響因素。結(jié)果表明:（1）當(dāng)隧道長度小于2.5km時(shí),環(huán)隙流場(chǎng)類型為B型,在隧道長度大于5.0km時(shí),流場(chǎng)類型為A型,這與理論計(jì)算結(jié)果吻合;（2）環(huán)... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

列車隧道環(huán)隙空間分布

技術(shù)路線

2.1 環(huán)隙流場(chǎng)概述列車在隧道中向前運(yùn)行時(shí)，將其視為一個(gè)具有固定長度的柱體在一維間隙通道中做軸向運(yùn)動(dòng)，列車和隧道內(nèi)列車周圍的流體通過一系列復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)列車與周圍空氣的能量交換；列車在行駛時(shí)，其動(dòng)力在克服運(yùn)行阻力的同時(shí)，也完成了其與作用區(qū)間的能量交換；這部分氣流所得到的能量就是所謂的列車增壓效應(yīng)，即活塞風(fēng)壓力 P0。由圖 2.1 列車通過隧道時(shí)氣流全壓縱向分布可看出，列車在隧道中處于不同位置時(shí)，隧道中活塞風(fēng)壓力的縱向分布規(guī)律。依據(jù)列車運(yùn)行區(qū)間氣流段的相異的流動(dòng)結(jié)構(gòu)以及作用機(jī)理來看，列車增壓是由列車頭部的推動(dòng)力增壓、環(huán)隙均勻段的剪切力增壓和列車尾部的牽引力增壓三部分所組成，在活塞風(fēng)的壓力作用下，氣流在整個(gè)隧道中產(chǎn)生縱向流動(dòng)，即活塞風(fēng)[40]。環(huán)隙空間是由列車壁面與隧道壁面所構(gòu)成的間隙通道，環(huán)隙流動(dòng)是由列車壁運(yùn)動(dòng)引起的曳力流和隧道壁面產(chǎn)生的壓力流共同作用引起的。環(huán)隙空間流場(chǎng)的流動(dòng)是活塞風(fēng)形成不可或缺的一部分，是產(chǎn)生活塞風(fēng)壓力的主要因素，這也決定了對(duì)列車與隧道環(huán)隙空間流場(chǎng)的研究也為成為解決活塞風(fēng)問題的關(guān)鍵所在。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]列車活塞風(fēng)影響下寒區(qū)隧道溫度場(chǎng)的變化規(guī)律[J]. 高焱,朱永全,趙東平,耿紀(jì)瑩.  西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
[2]中國高速鐵路隧道的發(fā)展及規(guī)劃[J]. 趙勇,田四明,孫毅.  隧道建設(shè). 2017(01)
[3]地鐵隧道活塞風(fēng)實(shí)測(cè)及特征分析[J]. 齊江浩,趙蕾,王君,李德輝,郭永楨,鄧保順.  鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(04)
[4]我國隧道及地下工程發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 洪開榮.  隧道建設(shè). 2015(02)
[5]高海拔內(nèi)燃牽引隧道自然通風(fēng)界限及活塞風(fēng)特性研究[J]. 張?jiān)葡?  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(12)
[6]平直管段不同寬度動(dòng)邊界環(huán)隙流場(chǎng)特性[J]. 張雪蘭,孫西歡,李永業(yè).  排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(04)
[7]動(dòng)邊界同心環(huán)狀縫隙流研究[J]. 李永業(yè),孫西歡,李飛,張靖?jìng)?  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2012(03)
[8]深圳地鐵11號(hào)線隧道空氣壓力波研究[J]. 張海天,陳健.  都市快軌交通. 2011(05)
[9]管道車在不同雷諾數(shù)條件下的輸送特性[J]. 王銳,孫西歡,李永業(yè).  排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(04)
[10]鐵路隧道列車活塞風(fēng)的理論研究與計(jì)算方法的探討[J]. 李炎,高孟理,周鳴鏑,李建霞.  鐵道學(xué)報(bào). 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]管道車在不同載荷量下平穩(wěn)運(yùn)移時(shí)的環(huán)隙水流速度特征研究[D]. 劉丹.太原理工大學(xué) 2016
[2]地鐵隧道通風(fēng)中活塞風(fēng)和自然風(fēng)的互補(bǔ)應(yīng)用與研究[D]. 陳廣交.長安大學(xué) 2014
[3]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
[4]雙線城際鐵路隧道列車風(fēng)特性及對(duì)人員安全的影響研究[D]. 譚鵬.中南大學(xué) 2012
[5]環(huán)隙式離心萃取回收己內(nèi)酰胺廢液的研究與應(yīng)用[D]. 唐康.華東理工大學(xué) 2012
[6]列車進(jìn)站過程中活塞風(fēng)對(duì)島式車站熱環(huán)境影響的研究[D]. 朱柏山.西安建筑科技大學(xué) 2010
[7]地鐵列車活塞風(fēng)數(shù)值模擬[D]. 包海濤.南京理工大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3022867