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高速列车/隧道系统非定常空气动力学特性数值研究
| 论文题名： | 高速列车/隧道系统非定常空气动力学特性数值研究 |
| 关键词： | 高速列车;压缩波;空气阻力;微气压波;数值模拟;隧道系统;定常空气动力学特性 |
| 摘要： | 高速列车隧道内行车时形成的压力波会降低列车内的乘客的舒适性、缩短列车寿命等；隧道出口处的微气压波会造成环境污染；同时随着列车速度的提高，列车的空气阻力急剧增加，造成能耗增加。因此，高速列车隧道空气动力学问题的研究成为了一个重要的课题。 本文基于域动网格技术，通过求解三维可压缩非定常流动模型以及κ-ε双方程湍流模型，对高速列车穿越隧道时的空气流动进行了数值模拟。对隧道压力波、列车空气阻力以及洞口微气压波进行了研究。研究结果表明：初始压缩波的峰值与行车速度的平方成正比，初始压缩波梯度的最大值与行车速度的三次方成正比；行车速度与摩擦阻力和压力阻力的幂方成正比，次方大于2。阻塞比较大时，阻塞比对摩擦阻力和压差阻力的影响很大，当阻塞比小到一定程度时，阻塞比的减小对列车空气阻力的影响不是很大。列车长度对列车的压差阻力影响不大，但与摩擦阻力成正比关系；洞口微气压波与速度的三次方成正比，与阻塞比成正比，与测点到隧道出口的距离成反比。微气压波的峰值随着竖井面积的增加而减小，随着竖井数量的增加而减小。 |
| 作者： | 栾飞舟 |
| 专业： | 流体力学 |
| 导师： | 陈丽华;陈伟芳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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