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列车与隧道环隙空间流场特性研究
| 论文题名： | 列车与隧道环隙空间流场特性研究 |
| 关键词： | 隧道通风;列车运行;活塞风;环隙空间;流场特性;数值模拟 |
| 摘要： | 自二十一世纪以来，我国轨道交通事业快速发展，隧道建设里程数不断增加，为保证隧道内的安全运行，隧道通风必不可少;在节能减排的大环境下，合理利用列车活塞风进行隧道通风已成为隧道通风研究的热点。环隙空间是列车壁和隧道壁围成的环形气流通道，是活塞风的重要组成部分，研究环隙空间流动特性是利用活塞风通风的关键。 首先，本文简单介绍了国内外关于环隙空间流场的实测、理论以及数值模拟等方面的研究现状，并进一步对列车与隧道环隙空间流场特性做简要说明。在已有的理论研究的基础上，对隧道和列车进行简化和假设，建立列车与隧道环隙空间流场的二维流动不可压缩N-S方程。利用域动网格的方法，在列车前后边界面处实现网格的更新，既保证了数值模拟的可靠性，又缩短了模拟所用的机时。 其次，将数值模拟得出的环隙流场速度分布结果与理论计算和隧道实测数据进行比较分析。结果表明数值模拟和理论计算的吻合度较好，进而说明了模型建立方法的正确性。 最后，建立相应的工况，研究对环隙空间流场速度分布的主要影响因素。结果表明: (1)当隧道长度小于2.5km时，环隙流场类型为B型，在隧道长度大于5.0km时，流场类型为A型，这与理论计算结果吻合; (2)环隙流场内的两个特征速度分布于各个影响因素都有关，且直接影响环隙流场环隙速度大小; (3)影响速度分布最为明显的是列车运行速度，其次是隧道长度和阻塞比，最后是列车长度; 本文通过数值模拟和理论计算以及实测数据三方对比分析，不仅说明了模型建立方法的可行性，也间接证明了所采用的理论研究的可靠性，对研究隧道内环隙流动和列车在隧道中运行引起的活塞风起到了借鉴和参考的作用，也为其它领域研究环隙流场提供了相应的方法和思路。 |
| 作者： | 刘炎举 |
| 专业： | 供热、供燃气、通风及空调工程 |
| 导师： | 李炎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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