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列车隧道临界交会长度的空气动力学仿真研究
| 论文题名： | 列车隧道临界交会长度的空气动力学仿真研究 |
| 关键词： | 高速列车;隧道交会;空气动力学;压力波;仿真分析 |
| 摘要： | 随着高速铁路事业的蓬勃发展，中国已经大步迈向了高铁化时代。铁路运输的目标之一就是高速化，但是对于铁路技术而言，高速化却带来了很多实际性的问题，空气动力学问题就是其中之一。列车隧道交会作为列车空气动力学的研究内容之一，也越来越受到了广泛的关注。 本文引用了计算流体力学的基本原理和基础理论，对于计算流体力学中的问题进行了阐述，也对数值计算中所涉及到的计算方法和理论进行了介绍。此外，本文也引用了中国铁道科学研究院所采用的列车临界交会隧道长度的计算方法，并列出了国内可能出现的列车临界交会的理论隧道长度。 本文根据仿真需要，选择了合适的几何模型、计算区域、边界条件和数学模型，建立了列车临界交会的二维计算模型，对计算模型进行了网格划分。在中国铁道科学研究院提供资料的基础上，通过模拟计算数据与实车试验数据的对比，对所建立的计算模型进行了验证，证明了仿真计算的数据是真实可信的。 本文选取了国内运营中最常见的300km/h-300km/h交会工况进行仿真，对300m、500m、700m、750m、800m、816m、850m、900m、1100m、1300m这10个隧道长度进行了逐一仿真，得到了在车体表面所设置监控点的压力波曲线及数据，在对仿真计算数据进行处理的基础上，选取了头车和尾车的各一个点进行数据的对比和分析，对列车在这10个长度的隧道内进行交会仿真时这两点压力波的最小值、最大值和变化幅值进行了数据统计，并建立了变化幅值与隧道长度的关系曲线图，通过分析可以得到列车交会在810m-825m范围内的隧道时，两监控点的压力波变化幅值最大，因此通过模拟计算验证了列车临近交会理论计算隧道长度的正确性。此外，本文也对于在列车交会仿真过程中，动车组进入隧道、交会以及动车组出隧道时刻的压力云图和网格图进行了汇总。 |
| 作者： | 何淑旭 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王月明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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