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兰新铁路挡风墙过渡地段流畅特性研究及优化
| 论文题名： | 兰新铁路挡风墙过渡地段流畅特性研究及优化 |
| 关键词： | 铁路列车;气动性能;数值模拟;挡风墙过渡地段;流畅特性;优化计算 |
| 摘要： | 兰新铁路自然条件十分恶劣，大风给列车运行安全造成的影响极为严重。最新的实车试验表明列车气动力大值点主要出现在无挡风墙、土堤式挡风墙、路堑与挡风墙、不同挡风墙之间的过渡段及斜坡等特殊地形地段，过渡段的优化研究对于行车安全至关重要。 本文结合现场实车试验和实地考察结果，基于三维、定常、不可压雷诺平均N-S方程和k-epsilon双方程湍流模型，对列车在挡风墙背风侧、路堑背风侧、挡风墙与路堑及不同挡风墙过渡处背风侧等不同位置的流场特性进行数值模拟，并对较为危险的过渡方式及危险地段提出优化方案。通过计算分析，得到了以下重要结论：(1)大风环境下，列车在挡风墙和路堑过渡段为开口状态下，车辆所受的横向力和倾覆力矩较大；过渡段最佳优化方案为以30°过渡角连接路堑与挡风墙过渡缺口；(2)对于防风过度的挡风墙，较小的缺口可适当增加透风率，对行车安全是有利的；对拉、砼板式挡风墙，只要开口宽度不超过1m，可以不予修补；(3)对于挡风效果较差的土堤式挡风墙，在其顶部加修直立式挡风墙效果明显，最佳加高高度为0.3m；(4)斜坡路堑中可采用加修直立式挡风墙的方法；在斜坡为20°、深度为3m的路堑中，挡风墙高度达到2m时，其防风效果接近平地上2.0m高土堤式挡风墙，要使防护效果达到最佳，挡风墙高度要达到3～3.5m。 本文对优化路堑与挡风墙、不同挡风墙过渡段等薄弱环节，对保障列车运行安全、提高列车安全通过能力具有重要指导意义。 |
| 作者： | 徐刚 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 梁习锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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