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辅助工程措施对隧道空气动力效应影响的研究
| 论文题名： | 辅助工程措施对隧道空气动力效应影响的研究 |
| 关键词： | 列车提速;铁路隧道设计;隧道空气动力;网格技术;模型试验;隧道辅助设施 |
| 摘要： | 列车高速度通过隧道引起的隧道内压力波动及隧道口微气压波对行车安全、环境和旅客乘车舒适度均有不良影响，是既有线隧道能否适应列车提速和高速铁路隧道设计中必须考虑的重要问题。 为真实模拟隧道内空气的复杂流动，本文通过求解三维、可压缩、非定常N-S方程，采用滑移网格技术实现列车与隧道、列车与列车之间的相对运动。并结合动模型试验，对缓解隧道空气动力效应的辅助措施进行了系统研究，得到了以下重要结论： 隧道辅助设施(通风竖井，横通道)的存在，使列车进入隧道产生的空气动力效应得到有效缓解。设置辅助设施后，车体表面和隧道壁面测点的压力幅值与车速近似成平方关系，而微气压波与车速近似成三次方关系。 竖井位置、竖井面积和竖井数量对降低隧道内空气压力变化幅值均有重要作用，三者都存在一个最佳值，且这一最佳值与隧道参数及车型和车速密切相关。如本文中计算的隧道截面积59m2、长986m的单线隧道，当列车运行速度为200km/h时，其最佳竖井断面积为14m2；而最佳竖井数是3个。 与竖井情况类似，横通道断面积、间距和并联隧道间距对隧道空气动力效应有较大影响，三者同样存在一个最佳值，且这一最佳值与隧道参数及车型和车速密切相关。通道形状的变化对隧道壁面及车体表面测点压力影响不明显，但对于微气压波，圆形横通道的缓解效果明显优于拱形横通道，前者要比后者多减小11.2％。 |
| 作者： | 李志伟 |
| 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： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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