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题名考虑双峰地形狭管风效应的高速列车气动性能研究
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作者
杨伟超
周上淇
王剑
邓锷
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机构
中南大学土木工程学院
中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室
香港理工大学土木及环境工程学系
国家轨道交通电气化与自动化工程技术研究中心(香港分中心)
香港理工大学深圳研究院
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出处
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第7期3050-3063,共14页
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基金
国家自然科学基金青年科学基金资助项目(52308419)
中国中铁股份有限公司科技研究开发计划项目(重大专项课题:2021-专项-04-2)
+1 种基金
中国中铁股份有限公司科技研究开发计划项目(2021-重大-01)
中国中铁股份有限公司科技研究开发计划项目(2022-重点-23)。
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文摘
当平稳来流穿过由2座相邻山体构成的双峰地形时,将出现风速加速的“狭管效应”,使下游流场表现出非定常的湍流特性,严重影响到高速列车行驶的稳定和安全。为揭示双峰地形的风场特征及其对高速列车气动行为的影响,基于改进的延迟分离涡模拟(IDDES)与“马赛克”网格技术,建立了大气-双峰地形-车-桥-风屏障三维精细化CFD动模型,分析横风作用下相邻山体间距(0、5、10和70 m)对下游流场的风速、湍流强度和功率谱密度的影响;对比了有、无风屏障条件下高速列车的气动性能、车体表面压力及其周围流场结构的差异。研究结果表明:当山体间距为0 m时,下游流场风速加速效应最显著,瞬态风速最高可达来流风速的1.596倍,且高湍流强度区域的面积最大;设置风屏障可有效缓解加速来流对列车的冲击,列车气动荷载的波动幅值可降低64.1%~86.7%。
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关键词
双峰地形
狭管效应
高速列车
气动荷载
风屏障
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Keywords
bimodal terrain
venturi effect
high-speed train
aerodynamic load
wind barrier
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分类号
U25
[交通运输工程—道路与铁道工程]
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