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原文传递临策铁路路堑风蚀特征研究

论文题名：	临策铁路路堑风蚀特征研究
关键词：	铁路路堑;风蚀特征;数值模拟;安全运营
摘要：	我国是一个沙漠铁路较多的国家，目前的铁路沙害仍非常严重。临策铁路的建成，对于沟通边疆与内地的联系，维护民族团结，巩固国防具有重要意义，由于穿越西北干旱区，是遭受沙害严重的铁路之一。风沙灾害的发生威胁着风沙区铁路的安全运营，因此，研究风沙区铁路风力侵蚀规律对于保障沙漠区铁路的安全运营具有重要的理论指导意义。　　本文以临策铁路为研究对象，通过现场实验测量不同深度路堑的断面风速、计算实验区风蚀因子，分析数据并结合Ansys Fluent软件进行数值模拟，得到不同深度路堑风蚀特征，主要研究结果有: 　　(1)不同深度路堑各测点的风速廓线方程的斜率均随着风速的增加而减小。在不同风速下，风速廓线的斜率均在路堑背风侧坡中处达最小值。由于气流在路堑内形成涡流，风速廓线的线性拟合相关程度在背风坡脚、路堑中心、迎风坡脚比较差，说明路堑对垂直高度的风速影响很大。　　(2)不同深度路堑近地表0.2m高度处的风速，在背风坡肩比对照组迎风地面0.2m高度处的风速大，对照风速越大，增加幅度越大。试验路堑背风坡肩0.2m高度处的风速大于迎风坡肩相应位置的风速，随着对照组风速增大，风速值差值也增大，说明风速越大，路堑对近地表气流的消减作用越强烈。　　(3)气流在经过路堑时，路堑的存在会造成路堑内部出现低速涡流区，并且随着路堑深度的增加而增大，涡流区域范围强度增大。气流在通过涡流区时，风速呈现先减小再增大的趋势。　　(4)通过数值模拟，风向和路堑斜交750时，各测点风速整体要大于正交时的风速，风向正交和斜交时各测点风速变化的整体趋势一致。　　(5)在数值模拟中，相同工况下不同深度的路堑，近地表风速在背风坡肩处随路堑深度增加而减小;在背风坡脚和路堑中心随着路堑深度的增加而增大;在迎风坡脚随路堑深度增加而减小，在迎风坡肩，随着路堑深度增加而增大。
作者：	曹宇飞
专业：	地质资源与地质工程
导师：	刘世海
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文