隧道断面面积对超导电动磁悬浮列车-隧道耦合瞬变压力及微气压波的影响

1

作者 张雷 高月 +5 位作者 王田天 于青松 杨明智 周丹 钱博森 陆意斌 《铁道学报》 北大核心 2025年第7期108-117,共10页

速度600 km/h的超导电动磁悬浮列车穿越隧道诱发的瞬变压力及微气压波幅值激化,加剧车体与隧道结构疲劳损伤趋势,微气压波产生爆破音导致严重的噪声污染,而隧道断面面积是影响瞬变压力和微气压波幅值的关键因素,为探索隧道断面面积对超... 速度600 km/h的超导电动磁悬浮列车穿越隧道诱发的瞬变压力及微气压波幅值激化,加剧车体与隧道结构疲劳损伤趋势,微气压波产生爆破音导致严重的噪声污染,而隧道断面面积是影响瞬变压力和微气压波幅值的关键因素,为探索隧道断面面积对超导电动磁悬浮列车-隧道耦合瞬变压力及微气压波的影响机制,基于三维可压缩流场流动数值模拟方法及速度600 km/h级动模型试验系统,研究隧道断面面积对列车穿越隧道时的气动特性的影响,分析73、84、100、120 m^(2)等4种隧道断面面积对高速磁悬浮列车、隧道表面测点压力变化和隧道出口微气压波的影响规律,结果表明:车体表面、隧道壁面压力及隧道出口微气压波幅值均随隧道断面面积的增加近似呈幂函数关系大幅降低,隧道断面面积由73 m^(2)增加至120 m^(2),车体表面最大的压力幅值由16 881 Pa降低至10 107 Pa,缓解率达40%;隧道中部测点压力幅值由约23 700 Pa降低至14 100 Pa,缓解率高达40.5%;隧道出口20 m处微气压波幅值由397 Pa降至293 Pa,降幅达26.2%。研究结果可为我国高速磁悬浮系统隧道设计提供支撑。 展开更多

关键词 超导磁悬浮列车 隧道断面 压力分布 微气压波

在线阅读 下载PDF 职称材料

缓冲结构渐变开孔率对高速磁浮隧道出口微气压波影响 被引量：1

2

作者 张洁 郭秉筠 +3 位作者 王崟宇 余越 许澳 韩帅 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第5期1912-1922,共11页

列车速度的大幅提升加剧了车-隧耦合气动效应,高速磁浮隧道洞口产生的微气压波强度大幅增大,产生“声爆”现象。因此,当列车速度达到600 km/h及以上时,如何有效降低微气压波成为空气动力学研究人员面临的挑战。开展时速600 km高速磁浮... 列车速度的大幅提升加剧了车-隧耦合气动效应,高速磁浮隧道洞口产生的微气压波强度大幅增大,产生“声爆”现象。因此,当列车速度达到600 km/h及以上时,如何有效降低微气压波成为空气动力学研究人员面临的挑战。开展时速600 km高速磁浮列车通过隧道时产生的微气压波缓解方法研究,在提出的新型渐变开孔-断面扩大型缓冲结构基础上,采用k-ε双方程湍流模型、三维可压缩非定常N-S方程和滑移网格技术,对高速磁浮列车以时速600 km通过2 km的单线隧道进行数值仿真。结合网格无关性以及数值仿真验证,分析4种不同开孔率渐变开孔缓冲结构下初始压缩波的基本特征以及出口处微气压波的变化规律。研究结果表明:当列车驶入渐变开孔-断面扩大型缓冲结构时,由于缓冲结构内部压力大于外部,在压力差的作用下,气流通过透孔流向外部,气流外泄导致在端口处产生的微气压波强度减弱。当渐变开孔-断面扩大型缓冲结构的开孔率分别为7.5%、17.5%和27.5%时,相较于隧道两端口为传统断面扩大型无开孔缓冲结构,隧道出口20 m处的微气压波幅值依次为203.9、148.1和138.0 Pa,分别减缓了51.8%、65.0%和67.4%。随着渐变开孔-断面扩大型缓冲结构开孔率的增加,对于微气压波的缓解效果不断增强,27.5%开孔率下的缓解效果最佳。研究成果可为时速600 km及以上高速磁浮隧道洞口缓冲结构设计提供技术支撑。 展开更多

关键词 开孔率 渐变开孔-断面扩大型缓冲结构 初始压缩波 磁浮列车 微气压波

在线阅读 下载PDF 职称材料

时速400 km高铁隧道洞口U型槽对微气压波的影响

3

作者 杨伟超 王蔚雯 +1 位作者 李国志 何洪 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第7期2872-2885,共14页

随着高速铁路向更高速度的方向发展,产生了一系列严重的隧道空气动力学问题。其中隧道洞口微气压波受车速的影响最为显著,会产生音爆甚至导致建筑震动。U型槽作为城市区域连接隧道与路基常见的过渡段,微气压波经过U型槽后可能产生严重影... 随着高速铁路向更高速度的方向发展,产生了一系列严重的隧道空气动力学问题。其中隧道洞口微气压波受车速的影响最为显著,会产生音爆甚至导致建筑震动。U型槽作为城市区域连接隧道与路基常见的过渡段,微气压波经过U型槽后可能产生严重影响,因此十分有必要研究其对微气压波的影响规律。建立了隧道-U型槽-列车-空气气动仿真计算模型,分析U型槽宽度与坡度对微气压波的影响规律,揭示U型槽作用下微气压波传播的流场机制,并提出考虑隧道出口U型槽结构的微气压波空间立体角公式。结果表明,U型槽对微气压波峰值存在显著的增大。相较于隧道出口无U型槽时,有U型槽隧道出口20 m与50 m处的微气压波峰值分别增大52.62%与15.41%。相同距离下,随着高度的增加,U型槽坡度对微气压波峰值增强的效果逐渐减弱;此外,竖向上,随着高度的增加,U型槽宽度(坡度)的变化对同一截面相同高度处的微气压波增强的差异也在逐渐减小,但对同一高度不同横向位置处微气压波峰值并无显著影响。随着隧道出口U型槽坡度的增加与宽度减小,其微气压波峰值逐渐增大。考虑隧道出口U型槽结构的微气压波空间立体角公式能较好预测微气压波峰值、U型槽坡度和宽度及距离的变化规律,拟合结果中R2均大于0.95。研究结果可为时速400 km高速铁路隧道洞口U型槽的建设提供理论依据。 展开更多

关键词 时速400 km高铁隧道 U型槽 微气压波 流场机制 空间立体角

在线阅读 下载PDF 职称材料

压电致动微雾化器的压电-固-液耦合特性分析

4

作者 杨明伟 周兆英 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2009年第6期827-829,共3页

针对微雾化器存在的多能域能量耦合问题,建立了压电微雾化器的固-液-声耦合模型,对其耦合特性进行了数值计算,并着重分析了液体层厚度对耦合性的影响,得到了液体层厚度对系统的结构振动、声压力波特性的影响规律。结果表明,由于液体层... 针对微雾化器存在的多能域能量耦合问题,建立了压电微雾化器的固-液-声耦合模型,对其耦合特性进行了数值计算,并着重分析了液体层厚度对耦合性的影响,得到了液体层厚度对系统的结构振动、声压力波特性的影响规律。结果表明,由于液体层与固体的耦合作用,压电振子振动的同时,喷孔膜也产生振动,并且两者间存在相位关系;液体层的厚度直接影响结构的耦合性、谐振频率大小及背膜与喷孔膜的相位差,并且存在最佳的设计参数,当液体层厚度为500μm时,谐振频率最大约是38kHz,此时,可产生较大的声压力波及较大的流量。微雾化器设计时只考虑压电振子的振幅是不全面的,必须同时考虑喷孔膜的振动及与背膜的相位关系,新的设计原则可为微雾化器的优化设计提供指导依据。 展开更多

关键词 微雾化器 固-液耦合 声压力波 微机电系统(MEMS)

在线阅读 下载PDF 职称材料

时速400 km高速铁路隧道洞口等截面缓冲结构型式及参数

5

作者 王辰 马伟斌 +5 位作者 刘艳青 宁灿程 韩嘉强 李山朵 彭旸 程爱君 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第9期1649-1663,共15页

为研究时速400 km隧道洞口增设不同型式及参数的等截面缓冲结构时,初始压缩波气压及压力梯度峰值、洞口微气压波的气压峰值变化规律,采用三维CFD数值仿真方法进行分析,结果显示:1)洞口增设缓冲结构使初始压缩波气压峰值小幅上升,峰值增... 为研究时速400 km隧道洞口增设不同型式及参数的等截面缓冲结构时,初始压缩波气压及压力梯度峰值、洞口微气压波的气压峰值变化规律,采用三维CFD数值仿真方法进行分析,结果显示:1)洞口增设缓冲结构使初始压缩波气压峰值小幅上升,峰值增长率为0.26%~7.74%。2)正切型缓冲结构相较于直切及倒切型缓冲结构对微气压波的缓解性能更优,且微气压波气压峰值缓解率随着缓冲结构斜切段的切削斜率k减小而提升。倒切型缓冲结构微气压波缓解率Rmicro为17.1%,直切型缓冲结构微气压波缓解率Rmicro为23.0%,A-6正切型缓冲结构微气压波缓解率Rmicro可达45.1%。3)缓冲结构增设开孔能有效提升微气压波缓解率,且顶部开孔相较于侧面开孔的缓解性能更优。不开孔B-1型缓冲结构微气压波缓解率Rmicro为44.1%,侧面开孔B-2型缓冲结构微气压波缓解率Rmicro为58.5%,顶部开孔B-8型缓冲结构微气压波缓解率Rmicro为64.4%。4)顶部开孔缓冲结构的缓解性能与开孔型式无明显关联,与开孔面积呈正相关性。5)隧道进出口增设长度为25 m的B、C、D组开孔型缓冲结构时,微气压波缓解率达55%以上。 展开更多

关键词 高速铁路隧道 隧道洞口 等截面缓冲结构 初始压缩波气压 压力梯度 微气压波 缓解率

在线阅读 下载PDF 职称材料

高海拔地区倾斜长隧道气动特性研究

6

作者 宋亚琼 邵明玉 +2 位作者 方雨菲 董祥超 邵素娟 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第7期210-217,共8页

列车高速通过隧道时引发的气动效应对隧道内设施的结构安全和隧道外的环境噪声有着重要影响。基于UDF对列车通过倾斜长隧道时隧道内外的气动效应进行了数值模拟,研究了隧道倾斜率、海拔高度和隧道长度对隧道内初始压缩波和洞口微气压波... 列车高速通过隧道时引发的气动效应对隧道内设施的结构安全和隧道外的环境噪声有着重要影响。基于UDF对列车通过倾斜长隧道时隧道内外的气动效应进行了数值模拟,研究了隧道倾斜率、海拔高度和隧道长度对隧道内初始压缩波和洞口微气压波特性的影响。结果表明,列车沿倾斜隧道上行时,初始压缩波的强度和压力梯度减小,下行时则相应增大,微气压波的变化不大;随着海拔升高,隧道内外的气动载荷均逐渐减小,高海拔地区的微气压波缓解需求相应减弱;隧道倾斜对隧道的临界长度也有一定影响,在倾斜长隧道设计中主要应考虑低海拔端的微气压波缓解需求。 展开更多

关键词 长隧道 倾斜隧道 高速列车 气动载荷 微气压波

在线阅读 下载PDF 职称材料

竖井参数对400 km·h^(-1)高铁隧道微气压波的影响研究 被引量：10

7

作者 王田天 朱宇 +5 位作者 焦齐柱 张雷 田旭东 施方成 陆意斌 管鸿浩 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期96-104,共9页

为了研究400 km·h^(-1)条件下高速铁路隧道内竖井参数对隧道口微气压波的缓解效果,采用重整化群k-ε湍流模型和滑移网格方法开展微气压波数值模拟计算,通过对数值计算结果与动模型试验结果进行对比,验证该数值计算方法能有效捕捉... 为了研究400 km·h^(-1)条件下高速铁路隧道内竖井参数对隧道口微气压波的缓解效果,采用重整化群k-ε湍流模型和滑移网格方法开展微气压波数值模拟计算,通过对数值计算结果与动模型试验结果进行对比,验证该数值计算方法能有效捕捉微气压波;在此基础上,运用该数值计算方法研究竖井位置、高度和横截面面积3个参数对隧道微气压波的影响规律。结果表明:对于有竖井的隧道,列车不仅在进入隧道入口时会产生1个初始压缩波,在经过竖井时也会产生1个压缩波,这2个压缩波传播到隧道出口都会辐射出脉冲状的微气压波,即微气压波的第一波峰和第二波峰;第一波峰幅值对竖井位置的变化不敏感,且在竖井高度和横截面面积保持一定的情况下第二波峰幅值均小于第一波峰幅值;当竖井高度增加时,第一波峰幅值增大,第二波峰幅值减小,其中竖井高度为20 m时微气压波幅值最小且缓解率可达35.93%;当竖井横截面面积增大时,第一波峰幅值减小,第二波峰幅值增大,其中竖井横截面面积为64 m^(2)时微气压波幅值缓解率可达48.80%。研究结果对400 km·h^(-1)高速铁路隧道内竖井参数设计有着实际性的参考价值。 展开更多

关键词 高速列车 400 km·h^(-1) 隧道 竖井 微气压波

在线阅读 下载PDF 职称材料

400 km/h高铁隧道联通式缓冲结构对微气压波的影响 被引量：6

8

作者 王田天 冯朝阳 +5 位作者 陆意斌 龚彦峰 刘奥 周俊超 施方成 王军彦 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1618-1630,共13页

随着高速列车运行速度的提升,隧道口微气压波幅值剧增,强烈的爆破噪声同时影响着周边环境和附近居民的正常生活。本文研究由平行导坑与横通道组成的联通式缓冲结构对400 km/h高铁隧道微气压波的缓解作用。首先,进行400 km/h动模型试验,... 随着高速列车运行速度的提升,隧道口微气压波幅值剧增,强烈的爆破噪声同时影响着周边环境和附近居民的正常生活。本文研究由平行导坑与横通道组成的联通式缓冲结构对400 km/h高铁隧道微气压波的缓解作用。首先,进行400 km/h动模型试验,验证数值模拟方法的准确性;其次,基于RNG k-ε湍流模型和滑移网格技术分析联通式缓冲结构位置距隧道入口的距离D与联通式缓冲结构长度L对微气压波的影响。研究结果表明:随着D增加,微气压波的缓解率逐渐增大,在D=25 m时达到最优,微气压波幅值减少34.4%;随着L增加,微气压波幅值缓慢增加;当L=30 m时,隧道口20 m处的微气压波幅值为91 Pa,缓解率为37.1%。联通式缓冲结构与既有350 km/h高铁线路上的断面扩大开孔型缓冲结构组合,可将隧道口20 m处微气压波幅值减小至47.3 Pa,降幅达67.3%。联通式缓冲结构合理利用了修建隧道时遗留的平行导坑,可在保障施工成本几乎不变的前提下,显著缓解微气压波,保护隧道周边环境。 展开更多

关键词 高速列车 微气压波 联通式结构 平行导坑

在线阅读 下载PDF 职称材料

高速列车通过不同隧道衬砌结构时气动效应特性研究 被引量：2

9

作者 李飞龙 姜昌山 +4 位作者 余虔 韩进宝 张合青 骆建军 王锦华 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第7期1440-1453,共14页

为研究隧道衬砌结构上的气动压力时空特征和不同影响因素下气动效应的变化规律,基于滑移网格技术、有限体积法理论以及非定常、黏性、可压缩性N-S方程和RNG湍流方程,建立精细化的隧道-列车流固耦合数值计算模型,通过动模型试验验证数值... 为研究隧道衬砌结构上的气动压力时空特征和不同影响因素下气动效应的变化规律,基于滑移网格技术、有限体积法理论以及非定常、黏性、可压缩性N-S方程和RNG湍流方程,建立精细化的隧道-列车流固耦合数值计算模型,通过动模型试验验证数值计算的合理性。研究表明:1)全过程压力云图和流场云图可清晰地揭示出气动压力波的传播过程及特性;2)基于列车长度修正了最大压缩波的既有经验公式,提出列车摩阻因数为2.255 Pa/m;3)拟合出了不同隧道衬砌结构下压力峰峰值衰减率与循环周期数的关系式,为后期分析气动荷载对衬砌结构的疲劳损伤奠定了理论基础;4)揭示出列车尾部完全驶出隧道后或长隧道中管片结构上的气动压力峰值相较于模筑衬砌隧道中的气动压力峰值衰减更快,盾构隧道出口外20 m和50 m处的微气压波幅值相较于模筑衬砌隧道降低1.53%~5.5%。 展开更多

关键词 高速列车 模筑衬砌隧道 盾构隧道 数值模拟 气动压力峰值 微气压波

在线阅读 下载PDF 职称材料

升力翼对高速列车通过隧道时气动效应的影响 被引量：1

10

作者 王田天 黄大飞 +4 位作者 王钰 王军彦 施方成 朱彦 张雷 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1702-1712,共11页

在高速列车上安装升力翼可以为高速列车提供升力,降低列车对轨道的压力,从而有效减少轮轨磨损,但安装升力翼对列车在隧道内行驶时的气动性能产生较大影响,为此,基于三维非定常可压缩RNG k−ε两方程湍流模型,对升力翼列车通过隧道时的气... 在高速列车上安装升力翼可以为高速列车提供升力,降低列车对轨道的压力,从而有效减少轮轨磨损,但安装升力翼对列车在隧道内行驶时的气动性能产生较大影响,为此,基于三维非定常可压缩RNG k−ε两方程湍流模型,对升力翼列车通过隧道时的气动效应进行数值模拟研究。研究结果表明:在列车进入隧道过程中,升力翼尾流结构增大,对列车表面压力产生一定的影响;升力翼尾流使列车表面压力下降,同时升力翼增加车隧阻塞比,使列车表面的压力上升,两者共同影响列车表面压力,导致列车表面压力分布复杂;安装升力翼使列车表面与隧道壁面的压力幅值均增加,列车表面压力幅值最大增加5.4%,隧道壁面压力幅值最大增加14.1%;同时,对隧道出口的微气压波产生不利影响,在距离隧道出口20 m处的微气压波幅值上升4.1%。研究结果可为升力翼的参数优化设计提供指导。 展开更多

关键词 升力翼 高速列车 隧道 压力 微气压波 阻塞比

在线阅读 下载PDF 职称材料

高速铁路长大隧道音爆现象及斜井辅助泄压缓解效果研究 被引量：2

11

作者 韩嘉强 马伟斌 +4 位作者 程爱君 王辰 高龙 杨旭 张桐 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期87-96,共10页

随着高速铁路隧道运营速度不断增大,隧道空气动力学问题日益凸显。为此,首先调研整理国内外典型高速铁路隧道音爆案例,并在国内某隧道开展一系列实车测试试验,分析200,250和300 km·h^(-1)3个典型速度条件下隧道内初始压缩波压力梯... 随着高速铁路隧道运营速度不断增大,隧道空气动力学问题日益凸显。为此,首先调研整理国内外典型高速铁路隧道音爆案例,并在国内某隧道开展一系列实车测试试验,分析200,250和300 km·h^(-1)3个典型速度条件下隧道内初始压缩波压力梯度与洞口微气压波峰值变化规律,并对比不同斜井启闭条件下的辅助泄压缓解效果。结果表明:音爆现象主要发生在长度大于5.0 km隧道;当列车速度低于300 km·h^(-1)时,测试隧道内初始压缩波压力梯度峰值与隧道洞口微气压波峰值相对较小,此时压缩波未发生激化,测试隧道洞口未监测到音爆;当列车速度达到300 km·h^(-1)及以上时,压缩波发生激化,初始压缩波压力梯度峰值与洞口微气压波峰值分别超过90 kPa·s^(-1),150 Pa,此时在测试隧道洞口监测到明显音爆现象;相同速度条件下,不同动车组通过测试隧道时隧道内初始压缩波压力梯度峰值与洞口微气压波峰值存在一定差异,CRH380系列动车组测试数据低于CR400系列动车组;开启斜井能够缓解压力梯度及微气压波峰值,但开启压力梯度峰值达到最大值位置之前的斜井缓解效果更好,而同时开启隧道进口、出口处2个斜井对于压力梯度峰值缓解率最大可达到27.5%。 展开更多

关键词 高速铁路隧道 音爆 实车测试 压力梯度 微气压波 缓解效果

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于实车测试的不同列车速度下隧道气动效应及变化规律

12

作者 王辰 马伟斌 +5 位作者 韩嘉强 程爱君 杨旭 李山朵 高红杰 方雨菲 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期158-167,共10页

选取2条长度在2000 m以内的全尺寸隧道,在180~385 km·h^(-1)速度区间内开展多组实车测试,并分析隧道壁面气动压力、附属设施气动压力、列车活塞风速及洞口微气压波的时变规律。结果表明:列车以385 km·h^(-1)的峰值速度通过隧... 选取2条长度在2000 m以内的全尺寸隧道,在180~385 km·h^(-1)速度区间内开展多组实车测试,并分析隧道壁面气动压力、附属设施气动压力、列车活塞风速及洞口微气压波的时变规律。结果表明:列车以385 km·h^(-1)的峰值速度通过隧道时,洞内附属设施承受的压力峰峰值最大达到3.47 kPa,未超过附属设施安全设计标准;洞口微气压波峰值随列车速度提升而显著增加,斜切型缓解结构可有效控制洞口微气压波峰值;列车速度以385 km·h^(-1)峰值速度通过2条隧道时,洞口外20 m处微气压波峰值分别约为39.3和26.3 Pa,未超洞口微气压波限值;列车以相同速度通过隧道时,洞内列车活塞风速随列车速度的提升而增加,当列车通过速度为385 km·h^(-1)时,隧道壁面风速峰值达20.18 m·s^(-1),但若列车通过速度低于300 km·h^(-1),则隧道洞口缓解结构型式、隧道长度对列车诱导的活塞风速峰值影响不大。 展开更多

关键词 隧道气动效应 列车速度 气动压力 微气压波 实车测试

在线阅读 下载PDF 职称材料

高速铁路隧道洞口微气压波计算模型的修正

13

作者 方雨菲 马伟斌 《铁道建筑》 北大核心 2024年第4期76-78,共3页

隧道洞口微气压波随列车运行速度提高显著提升,可能影响周围建筑及居民。隧道洞口微气压波与隧道内压力波首波压力梯度密切相关。根据实车测试数据,分析隧道内不同位置压力梯度,修正了辐射立体角模型(Radiation Solid Angle Model,RSA)... 隧道洞口微气压波随列车运行速度提高显著提升,可能影响周围建筑及居民。隧道洞口微气压波与隧道内压力波首波压力梯度密切相关。根据实车测试数据,分析隧道内不同位置压力梯度,修正了辐射立体角模型(Radiation Solid Angle Model,RSA),给出模型关键参数空间立体角的取值方法。结果表明:列车以350 km/h通过无砟轨道隧道时,从隧道入口至隧道中心附近压力波首波压力梯度逐渐提高;采用随机森林方法分析RSA模型参数特征权重并修正模型,修正后的RSA模型相对原模型对隧道洞口微气压波压力峰值的计算精度更高。提出了采用无人机或测距仪等设备测量计算隧道洞口空间立体角的三种方法。 展开更多

关键词 铁路隧道 隧道气动效应 试验研究 理论分析 空间立体角 压力梯度 气动荷载 微气压波

在线阅读 下载PDF 职称材料

缓冲结构对隧道口微气压波的影响 被引量：17

14

作者 刘堂红 田红旗 梁习锋 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1306-1311,共6页

为有效缓解微气压波对隧道周围环境的影响,设置合理的缓冲结构,采用数值模拟计算和动模型模拟实验相结合的方法,对列车通过隧道引发的压力变化、微气压波和不同形式的缓冲结构进行研究。研究结果表明:对任一类型缓冲结构,其结构长度和... 为有效缓解微气压波对隧道周围环境的影响,设置合理的缓冲结构,采用数值模拟计算和动模型模拟实验相结合的方法,对列车通过隧道引发的压力变化、微气压波和不同形式的缓冲结构进行研究。研究结果表明:对任一类型缓冲结构,其结构长度和入口断面积之间均存在固定的最佳匹配关系,即对断面扩大无开口型缓冲结构,当缓冲结构长度分别为1.0D,2.0D和3.0D(D为隧道等效直径)时,对应的最佳入口断面积分别为1.8S,1.9S和1.8S(S为隧道断面面积),微气压波幅值分别减小46.7%,55.3%和52.8%;对线性喇叭型缓冲结构,当缓冲结构长度分别为1.5D,2.0D和3.0D时,对应的最佳入口断面积分别为2.5S,2.4S和2.7S,微气压波幅值分别减小59.4%,64.2%和71.6%。 展开更多

关键词 列车 隧道 微气压波 缓冲结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

隧道空气动力学实车试验研究 被引量：47

15

作者 刘堂红 田红旗 金学松 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期42-46,共5页

为了指导既有线200km／h提速技术改造，为第六次大提速的顺利实施提供经验。2005年5月至6月在遂渝线的太和至北碚北路段进行了200km／h提速综合试验，隧道空气动力学是其中的重要测试内容之一。利用地面和车载测试系统，对列车车体表面... 为了指导既有线200km／h提速技术改造，为第六次大提速的顺利实施提供经验。2005年5月至6月在遂渝线的太和至北碚北路段进行了200km／h提速综合试验，隧道空气动力学是其中的重要测试内容之一。利用地面和车载测试系统，对列车车体表面、车厢内部、隧道壁面空气压力变化、隧道内列车风、隧道口微气压波和隧道壁面振动加速度等参数进行测试。测试结果表明：测点压力变化幅值与列车运行速度的1．7-2．4次方成正比，具体取值与车型和测点位置有关；隧道内列车风风速与列车运行速度成线性关系；隧道口微气压波幅值近似与列车运行速度的三次方成正比、与测点距隧道口距离成反比。列车以200km／h速度过隧道时，车厢内3s最大压力变化幅值为1875Pa，车厢内43％的人有明显耳痛感，显然英国标准（3000Pa／3s）过于宽松；200km／h速度下引起的列车风风速为14．8m／s，超过了人体安全风速值（14m／s），建议列车运行期间，不进行隧道作业。 展开更多

关键词 高速列车 隧道空气动力学 压力变化 列车风 微气压波

在线阅读 下载PDF 职称材料

高速铁路隧道洞口微气压波影响因素与变化规律研究 被引量：25

16

作者 马伟斌 张千里 +3 位作者 程爱君 郭小雄 王立军 刘艳青 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期97-102,共6页

通过现场实测、理论分析及仿真计算等手段对隧道洞口微气压波影响因素及随这些因素的变化规律进行系统研究。分析隧道洞口微气压波产生机理;结合20多条高速铁路隧道洞口微气压波实测数据,分析车速、车型、隧道长度、空间立体角、缓冲结... 通过现场实测、理论分析及仿真计算等手段对隧道洞口微气压波影响因素及随这些因素的变化规律进行系统研究。分析隧道洞口微气压波产生机理;结合20多条高速铁路隧道洞口微气压波实测数据,分析车速、车型、隧道长度、空间立体角、缓冲结构以及辅助坑道等因素对洞口微气压波影响,获得洞口微气压波随车速、车型、隧道长度以及空间立体角的变化规律,提出需要采取减缓措施的临界隧道长度;探索缓冲结构与辅助坑道对洞口微气压波的减缓作用。本文研究成果可为高速铁路隧道结构设计与施工提供参考。 展开更多

关键词 高速铁路 隧道气动效应 瞬变压力 微气压波 缓冲结构 辅助坑道 空间立体角

在线阅读 下载PDF 职称材料

高速铁路隧道洞门对隧道空气动力效应的影响 被引量：17

17

作者 张雷 杨明智 +1 位作者 张辉 金琦 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期92-97,共6页

基于三维、非定常N-S方程,对新型高速铁路隧道洞门下隧道空气动力效应进行了数值模拟与动模型试验,得到了高速列车过隧道时车体表面、隧道壁面测点的瞬变压力变化及隧道出口微气压波。结果表明:(1)新型隧道洞门形式对车体表面及隧道壁... 基于三维、非定常N-S方程,对新型高速铁路隧道洞门下隧道空气动力效应进行了数值模拟与动模型试验,得到了高速列车过隧道时车体表面、隧道壁面测点的瞬变压力变化及隧道出口微气压波。结果表明:(1)新型隧道洞门形式对车体表面及隧道壁面测点的瞬变压力变化幅值基本无影响,最大相差仅7%左右;(2)不同新型隧道洞门形式下,隧道内初始压缩波变化规律明显,设置新型隧道洞门尤其加入缓冲结构时,初始压缩波由零点上升到峰值所用时间增长,最大压力梯度值得到缓解;(3)改善隧道洞门形式可以显著降低隧道出口微气压波幅值,帽檐斜切式加缓冲结构的洞门形式下隧道出口微气压波最小,其隧道口20m处微气压波幅值为0.043kPa。数值计算结果与动模型试验结果吻合较好,仅幅值略有差异,最大相差在5%以下。 展开更多

关键词 隧道洞门 高速列车 隧道 初始压缩波 微气压波

在线阅读 下载PDF 职称材料

某特长水下隧道气动效应试验研究 被引量：7

18

作者 马伟斌 俞翰斌 +2 位作者 付连著 张千里 程爱君 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期41-46,共6页

采用CRH2-061C动车组,以180～320km.h-1速度往返运行,对某特长水下隧道下行线进行气动效应试验研究。研究结果表明:隧道内瞬变压力、列车风、气动载荷和隧道洞口微气压波值均随着车速的增加而增加,车厢内舒适度随着车速的增加而减少;隧... 采用CRH2-061C动车组,以180～320km.h-1速度往返运行,对某特长水下隧道下行线进行气动效应试验研究。研究结果表明:隧道内瞬变压力、列车风、气动载荷和隧道洞口微气压波值均随着车速的增加而增加,车厢内舒适度随着车速的增加而减少;隧道南口的微气压波值、首波压力梯度均小于北口,这主要是由于南、北口的缓冲结构型式存在差异;隧道内附属设施受到的气动荷载、车内气压3s变化值均在相关标准的要求值之内;车速大于250km.h-1时,乘员有耳鸣和不舒适感。根据研究结果提出如下建议:CRH2-061C动车组通过该隧道的合理速度为260km.h-1;开启隧道内联络通道或布置吸能材料以衰减压力波的传播能量;研究制订复合型舒适度控制标准。 展开更多

关键词 水下隧道 气动效应 瞬变压力 微气压波 舒适度 现场测试 试验研究

在线阅读 下载PDF 职称材料

高速列车隧道通过中的气动效应动模型实验研究 被引量：21

19

作者 宋军浩 郭迪龙 +1 位作者 杨国伟 杨乾锁 《实验流体力学》 CSCD 北大核心 2017年第5期39-45,共7页

高速列车进入隧道时,会产生压缩波,压缩波沿隧道内传播至隧道端口后形成向外辐射的微气压波。本文介绍了采用动模型实验平台在200~350km/h速度范围内对60m双向隧道模型的隧道壁面压力波和出口微气压波开展的实验研究。首先分析了实验数... 高速列车进入隧道时,会产生压缩波,压缩波沿隧道内传播至隧道端口后形成向外辐射的微气压波。本文介绍了采用动模型实验平台在200~350km/h速度范围内对60m双向隧道模型的隧道壁面压力波和出口微气压波开展的实验研究。首先分析了实验数据的有效性;其次给出了初始压缩波最大值随时间的衰减变化规律和微气压幅值随实验速度的变化特性;最后研究了流线形头型长度对微气压波幅值的影响。实验结果表明:在实验速度范围内,隧道压力波和出口微气压波无量纲值保持一致,但隧道出口微气压波与流线型头型长度只能定性描述,定量关系难以确定。 展开更多

关键词 隧道效应 高速列车 微气压波 压缩波 列车头型

在线阅读 下载PDF 职称材料

隧道阻塞比对列车进入隧道产生的气动效应的影响 被引量：10

20

作者 王英学 高波 +1 位作者 杨奎 张兆杰 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期30-32,共3页

高速列车在进出隧道时,会形成压缩波和微压波,引起车厢内压力变化并在隧道出口形成噪声,对乘客及环境造成影响。隧道阻塞比对气动效应的产生有非常重要的影响。利用高速列车模型实验系统,对列车进入隧道所形成的压缩波、微压波进行了测... 高速列车在进出隧道时,会形成压缩波和微压波,引起车厢内压力变化并在隧道出口形成噪声,对乘客及环境造成影响。隧道阻塞比对气动效应的产生有非常重要的影响。利用高速列车模型实验系统,对列车进入隧道所形成的压缩波、微压波进行了测试分析,验证了压缩波的隧道阻塞比影响系数值,初步确定了阻塞比与微压波压力的理论关系,依据实验结果,确定了微压波的阻塞比影响系数的范围。 展开更多

关键词 高速列车 空气动力学 隧道 微压波 阻塞比

在线阅读 下载PDF 职称材料