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高速地铁列车由明线进入隧道行驶引起的压力波动研究
| 论文题名： | 高速地铁列车由明线进入隧道行驶引起的压力波动研究 |
| 关键词： | 地铁隧道;高速列车;气动效应;压力变化率;乘客舒适性 |
| 摘要： | 发展高速地铁对“一小时都市圈”的城市发展目标和城市覆盖范围要求具有十分重要的作用，地铁隧道是一个受限的地下狭长空间，地铁列车由明线高速驶入隧道洞口或经过区间风井时，由于断面突变引起列车-隧道气动效应，进而导致的隧道内压力波动、车厢乘客舒适性、隧道内附属设备承压能力等问题是制约高速地铁发展的重要因素。 本文根据隊道洞口及区间风井周围空气流动的物理特征，并考虑实际因素，采用三维粘性、可压缩、不等熵、非定常流动模型，基于FLUNET仿真软件，结合动网格技术，对高速地铁列车由明线进入隧道引起的列车-隧道气动效应问题进行了数值仿真计算。首先以深圳地铁11号线某站列车由明线驶入隧道洞口实际工况为例建立了数值模型，通过实车测试的数据验证了数值计算结果的准确性。然后采用数值模拟结合理论分析的方法，研究了隧道入口段区间风井风阀开启、关闭以及采取断面扩大型、喇叭型洞口缓冲结构对地铁隧道内压力环境和车厢乘客压力舒适性的影响规律，并分析了区间风井位置对车体表面压力首波的影响。 研究结果表明：高速地铁隧道入口段区间风井风阀开启可以降低风井上游隧道段的压力，也可以缩短上游隧道段的高压持续时间；风井风阀关闭时，随着列车行驶，列车车体表面的压力会持续升高；区间风井位置的合理设计可以避免列车车尾引起的和风井反射的膨胀波同时作用到车体，进而减小车厢内的压力变化率和压力变化值；相较于断面扩大型隧道洞口缓冲结构，相同缓冲段长度和出口面积下，喇叭型缓冲结构更有利于车厢内部压力变化率和压力变化值、车体表面压力、隧道内压力的降低；缓压段的最大断面积一定时，增加缓压段的长度对于车厢内压力变化率的降低效果不明显。 |
| 作者： | 卜永和 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 叶天震;那艳玲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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