高速列車隧道空氣動力學三維數(shù)值仿真系統(tǒng)的開發(fā)與應用.pdf

1、本文以西南交通大學承擔的863項目“磁浮交通滬杭線越黃浦江隧道的工程技術問題研究”與國家自然科學基金項目“隧道緩沖結構空氣動力學特征試驗”為依托，同時根據(jù)高速列車通過隧道時所產(chǎn)生流場的特征，建立了三維粘性、可壓縮、不等熵、非定常流模型，通過對商用CFD軟件FLUENT進行二次開發(fā)實現(xiàn)了高速鐵路隧道空氣動力學效應的數(shù)值仿真。 本課題針對高速列車通過隧道時誘發(fā)的空氣動力學效應進行了深入研究，在國內(nèi)首先提出對FLUENT進行二次開發(fā)，

2、替代高速列車模型試驗，并以軟件工程理論為指導，運用面向對象的程序設計方法、高效的參數(shù)化建模技術以及多種軟件協(xié)作技術，通過編程設計并實現(xiàn)了高速列車隧道空氣動力學三維數(shù)值仿真系統(tǒng)，從而使研究人員從繁瑣的建模過程中解放出來，專注于對計算方案的確定及計算結果的分析，極大地提高了設計優(yōu)化的效率。本文使用FLUENT提供的用戶自定義函數(shù)(UDF)接口，采用C語言對其進行二次開發(fā)，擴展了FLUENT的功能，以滿足高速鐵路隧道空氣動力學研究中的復雜邊界

3、條件。此外，本文還開發(fā)了商用CFD軟件與數(shù)據(jù)處理軟件之間的數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)了計算結果的自動分析和整理，并且用可視化的技術，將枯燥的數(shù)據(jù)轉化為直觀的圖形提供給用戶。 本文針對國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)課題“磁浮交通滬杭線越黃浦江隧道的工程技術問題研究”，在單洞單線和單洞雙線兩種工況下，對隧道洞口的合理結構形式和影響范圍，以及洞口喇叭形入口緩沖段、多孔壁入口緩沖段以及隧道出口膨脹室對減緩微壓波的作用進行了研究，得到了磁浮列車