文档名：空腔结构对高速磁浮隧道压力波的影响研究
摘要：随着我国更高速铁路交通系统建设的推进,车/隧耦合空气动力效应急剧增强,如何有效缓解车/隧耦合下的压力波幅值成为众多学者研究的难题之一.为缓解隧道压力波,常在隧道口设置缓冲结构,并根据隧道横截面积和列车运行速度确定相关参数.然而,因隧道外部现有地形和空间环境的限制,无法在洞口设计长距离、大范围的缓冲结构或者对现有缓冲结构进行改造扩建.针对此类问题,提出一种具有空腔结构的新型隧道结构.采用三维、非定常、可压缩N-S方程和标准k-ε湍流模型,结合滑移网格技术,研究时速600km磁浮列车通过横截面积92m2的单线隧道时的隧道壁面瞬变压力和微气压波,探明隧道内部空腔结构对初始压缩波传播特性的影响规律以及对隧道瞬变压力和微气压波的缓解效果.开展动模型试验、网格精度无关性和算法无关性验证数值计算方法的正确性.研究结果表明:空腔结构使得进入隧道内部的气流流经透孔并在空腔内产生反射,通过耗散压缩波强度来抑制压缩波压力梯度的上升,从而对隧道壁面压力和隧道出口微气压波具有明显的减缓作用.相比于现有隧道,具有空腔结构的新型隧道对隧道入口140m处的壁面压力幅值减缓作用达13.1％,对隧道出口20m处的微气压波幅值减缓效果达8.5％.
作者：张洁 王雨舸 韩帅 龚晓波 熊小慧 高广军 Author：ZHANGJie WANGYuge HANShuai GONGXiaobo XIONGXiaohui GAOGuangjun
作者单位：中南大学交通运输工程学院轨道交通安全教育部重点实验室,湖南长沙410075;中南大学轨道交通安全关键技术国际合作联合实验室,湖南长沙410075;轨道交通列车安全保障技术国家地方联合工程研究中心,湖南长沙410075中车青岛四方车辆研究所有限公司,山东青岛266031
刊名：铁道科学与工程学报 ISTICPKU
Journal：JournalofRailwayScienceandEngineering
年，卷(期)：2023, 20(5)
分类号：U25
关键词：隧道空腔结构 初始压缩波 微气压波 数值模拟 磁浮列车
机标分类号：U237U451.3TN911.72
在线出版日期：2023年6月20日
基金项目：中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划，中南大学研究生自主探索创新项目，湖南省自然科学基金资助项目，中南大学高性能计算中心资助课题空腔结构对高速磁浮隧道压力波的影响研究[
期刊论文] 铁道科学与工程学报--2023, 20(5)张洁 王雨舸 韩帅 龚晓波 熊小慧 高广军随着我国更高速铁路交通系统建设的推进,车/隧耦合空气动力效应急剧增强,如何有效缓解车/隧耦合下的压力波幅值成为众多学者研究的难题之一.为缓解隧道压力波,常在隧道口设置缓冲结构,并根据隧道横截面积和列车运行速度...参考文献和引证文献
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