高速鐵路隧道內(nèi)置開孔隔墻的壓力波數(shù)值模擬研究.pdf

1、高速鐵路是當(dāng)今世界鐵路發(fā)展的潮流，也是體現(xiàn)一個(gè)國家科技綜合發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。隨著高速列車運(yùn)行速度不斷提高，高速列車隧道空氣動(dòng)力學(xué)問題越來越嚴(yán)重，列車在隧道內(nèi)高速運(yùn)行引起的隧道內(nèi)空氣壓力波動(dòng)及隧道出口微氣壓波對列車運(yùn)行安全性、經(jīng)濟(jì)性、旅客舒適性及隧道周圍環(huán)境均有嚴(yán)重不良影響。隧道空氣動(dòng)力學(xué)問題是高速鐵路隧道設(shè)計(jì)中必須解決的關(guān)鍵技術(shù)問題，同時(shí)也是既有線隧道能否適應(yīng)列車提速需要必須考慮的重要問題。我國正大力發(fā)展高速客運(yùn)專線，在建及擬建的

2、高速鐵路隧道數(shù)量多，長大隧道所占比重大，隧道內(nèi)行車速度目標(biāo)值高，因此需要對高速列車通過時(shí)引起的隧道壓力波的機(jī)理和減緩措施進(jìn)行深入研究。
　　復(fù)線隧道內(nèi)設(shè)置開孔隔墻對隧道壓力波產(chǎn)生不可忽視的影響，本文通過三維數(shù)值模擬方法，以真實(shí)的CRH2G列車幾何模型為對象，采用三維、非定常、可壓縮、粘性流的雷諾平均納維——斯托克斯方程及k-Omega SST湍流模型，應(yīng)用重疊網(wǎng)格技術(shù)對高速列車通過內(nèi)置開孔隔墻隧道壓力波問題進(jìn)行比較全面的數(shù)值模擬研

3、究，主要研究內(nèi)容包括：
　　1、對列車通過簡單隧道時(shí)的流場和通過內(nèi)置開孔隔墻隧道時(shí)的流場以及隔墻開孔處的流場進(jìn)行分析，并對不同車速通過簡單隧道和內(nèi)置開孔隔墻隧道的隧道內(nèi)壓力波、車身壓力波進(jìn)行對比。
　　2、對隧道內(nèi)有、無隔墻，有、無開孔隔墻，隔墻有、無開孔的隧道內(nèi)壓力、車身表面的壓力進(jìn)行對比研究，發(fā)現(xiàn)隧道內(nèi)置開孔隔墻對單車壓力波沒有加劇作用，可以改善隧道的力學(xué)結(jié)構(gòu)，又可以提供逃生和救援通道。
　　3、對開孔隔墻進(jìn)行不同