高速列車在隧道內會車過程的氣動特性研究.pdf

1、隨著高速鐵路的飛速發(fā)展，線路技術標準的更高要求使得隧道工程的數(shù)量有較大增加。高速列車進入隧道時，列車周圍的空氣壓力由于突然受到隧道有限空間的約束而在短時間內產生巨大變化，造成行車阻力加大，旅客乘車舒適度下降，在隧道出口產生微氣壓波等空氣動力學效應。高速列車在隧道內會車過程中所產生的壓力瞬間變化比單列車通過隧道時要更劇烈，由此產生的瞬變壓力、空氣阻力、橫向氣動力、微氣壓波、氣動噪聲等更為嚴重和復雜，對高速列車在隧道內會車產生的氣動特性進行

2、深入全面的研究就顯得極為必要。
　　 基于三維、非定常、可壓縮、粘性流體流動N-S方程和k～ε兩方程紊流模型，采用有限體積法仿真分析了高速列車在隧道內會車時壓力和氣動力的變化。采用多工況計算，分析了車速、隧道長度、列車編組長度、隧道橫斷面積、列車在隧道會車位置等影響因素對高速列車在隧道內會車時車體和隧道壁面的壓力變化及列車所承受的氣動力變化，得出了壓力和氣動力的變化與影響因素的關系，提出了改進建議。另外，研究了洞口效應對列車在隧

3、道內會車時產生的壓力變化的影響；研究了緩沖結構對壓力和氣動力變化的影響。
　　 研究結果表明，高速列車在隧道內會車產生的瞬變壓力確系洞口效應產生的壓縮波和膨脹波的傳遞、反射，并與會車壓力波疊加所形成復雜波系共同起作用的結果，并受到多種因素的影響。瞬變壓力與車速的冪函數(shù)冪值大于2，并隨著隧道長度的增加而微弱減??；隧道長度為列車長度的2～4倍時，壓力變化幅值較大；當兩列車以350～400km/h的車速在橫斷面積為100m2的隧道內會