臺(tái)階型隧道緩沖結(jié)構(gòu)對(duì)氣動(dòng)效應(yīng)的影響研究.pdf

1、隨著科技的快速發(fā)展，列車也進(jìn)行多次提速，進(jìn)入了高鐵時(shí)代，隨著列車的不斷提速，隨之而來的列車空氣動(dòng)力學(xué)問題越來越嚴(yán)重，給人們帶來許多不良的影響，如列車過隧道時(shí)，產(chǎn)生很大壓力波動(dòng)，影響行車安全。所以解決列車空氣動(dòng)力學(xué)問題就迫待眉睫了。
　　為了能夠真實(shí)準(zhǔn)確模擬出高速列車進(jìn)入隧道時(shí)產(chǎn)生的復(fù)雜流體流動(dòng)，本文進(jìn)行了求解三維、可壓縮、非定常N-S方程，k-ε兩方程模型，并采用滑移網(wǎng)格技術(shù)對(duì)列車與隧道之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了模擬。結(jié)合數(shù)值模擬，對(duì)加

2、臺(tái)階型緩沖結(jié)構(gòu)的隧道緩解隧道空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)進(jìn)行了研究，得出下列結(jié)論:
　　由于在隧道入口設(shè)置了臺(tái)階型緩沖結(jié)構(gòu)，可以有效緩解高速列車突入隧道時(shí)產(chǎn)生的壓縮波的影響。隧道壁面測(cè)點(diǎn)處的壓力梯度峰值也得到了很大幅度的降低，對(duì)空氣動(dòng)力效應(yīng)減弱產(chǎn)生有效的緩解作用。而在隧道入口設(shè)置臺(tái)階型緩沖結(jié)構(gòu)隧道與不加緩沖結(jié)構(gòu)的隧道對(duì)比，設(shè)置臺(tái)階型緩沖結(jié)構(gòu)初始?jí)嚎s波的壓力時(shí)程曲線發(fā)展就不那么光滑了，壓力發(fā)展到壓力最大值的時(shí)間區(qū)段變大。臺(tái)階型緩沖結(jié)構(gòu)的階數(shù)對(duì)壓力

3、上升的時(shí)間提前從早到晚是三階緩沖結(jié)構(gòu)最早，二階緩沖結(jié)構(gòu)次之，一階緩沖結(jié)構(gòu)最晚，而壓力梯度的峰值明顯比不加緩沖結(jié)構(gòu)時(shí)的小很多;在臺(tái)階型緩沖結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度相同、速度相同、階數(shù)改變時(shí)，三階緩沖結(jié)構(gòu)對(duì)壓力梯度峰值減少效果最優(yōu);在臺(tái)階型緩沖結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度改變、速度相同、階數(shù)為三階時(shí)，緩沖結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度為40米時(shí)壓力減少效果最優(yōu);臺(tái)階型緩沖結(jié)構(gòu)形式改變時(shí)，形式三和形式五減壓效果最優(yōu)。
　　本文的主要研究成果是為列車過隧道時(shí)的氣動(dòng)性能進(jìn)行分析，得到隧內(nèi)壓力變化規(guī)