高速鐵路隧道空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬方法分析.pdf

1、20世紀(jì)60年代以來(lái)，高速鐵路在世界發(fā)達(dá)國(guó)家崛起，鐵路發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)嶄新階段。高速鐵路的蓬勃發(fā)展，在世界范圍內(nèi)引發(fā)了一場(chǎng)深刻的交通運(yùn)輸革命。但是，隨著列車(chē)運(yùn)行速度的提高，列車(chē)通過(guò)隧道時(shí)會(huì)放大一系列在低速運(yùn)行時(shí)不明顯的空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。當(dāng)列車(chē)以較高速度通過(guò)隧道時(shí)，將會(huì)在隧道內(nèi)產(chǎn)生明顯的壓力波動(dòng)和引起隧道出口處的微壓波現(xiàn)象，進(jìn)而影響到列車(chē)內(nèi)乘客的舒適性和隧道周?chē)h(huán)境。因而，對(duì)于隧道空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)的作用機(jī)制和其減緩措施進(jìn)行深入研究是非常必要的。

2、 本文以鐵道第二勘察設(shè)計(jì)院科研項(xiàng)目《高速鐵路車(chē)站隧道空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)及工程對(duì)策研究》和鐵道部科技研究開(kāi)發(fā)項(xiàng)目《獅子洋水下隧道氣動(dòng)效應(yīng)及緩解措施研究》為依托，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，對(duì)隧道空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)的作用機(jī)制和其減緩措施進(jìn)行研究。 本文對(duì)計(jì)算網(wǎng)格的種類(lèi)、特點(diǎn)以及網(wǎng)格劃分方法進(jìn)行了研究，簡(jiǎn)化了列車(chē)網(wǎng)格，優(yōu)化了豎井網(wǎng)格。同時(shí)也對(duì)Fluent下計(jì)算邊界的原理及實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了研究，確定了一些關(guān)鍵邊界參數(shù)的大??；對(duì)滑移網(wǎng)格和動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)進(jìn)行了

3、比較，得出模擬車(chē)隧過(guò)程的一個(gè)合理方法；對(duì)兩種物理模型對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響進(jìn)行了比較，得出模擬車(chē)隧過(guò)程的相對(duì)合理物理模型；對(duì)氣動(dòng)噪音和UDF進(jìn)行了嘗試，為今后工作作出了準(zhǔn)備。 本文在以下三個(gè)方面作出了一些研究：采用數(shù)值計(jì)算的方法，比較了三種車(chē)長(zhǎng)對(duì)隧道內(nèi)壓縮波的影響，得出車(chē)長(zhǎng)對(duì)壓縮波的影響的規(guī)律；通過(guò)模型試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算，在壓力梯度和首波壓力峰值兩個(gè)指標(biāo)上，比較了四種開(kāi)口率下豎井對(duì)微壓波的影響，得出最優(yōu)豎井開(kāi)口率；對(duì)豎井位置進(jìn)行了優(yōu)化，提