地下高铁站台屏蔽门气动效应研究
发布时间：2023-05-18 20:16
随着我国经济发展,高速铁路突飞猛进,立体交通促使地下高铁车站逐渐出现。列车高速通过地下车站时,引起的空气动力学现象尤为显著。剧烈的气动效应对列车运行的安全性、经济性和车站内旅客的舒适度均有不良影响,是地下高铁车站设计中亟待解决的关键技术问题。本文基于三维、非定常、不可压缩,粘性N-S方程,采用k-ε两方程模型,进行数值模拟计算。以北京大兴国际机场地下高铁车站为工程背景,建立三维数值模型,利用滑移网格技术模拟计算列车高速通过地下车站时,产生的各项气动压力参数,并对站台屏蔽门的气动效应进行深入研究。高速列车通过地下车站时,通过改变列车长度(200m和400m)、列车速度(250km/h、300km/h、350km/h、400km/h)、列车交会状态(等速交会和不等速交会)等参数,对站台屏蔽门的风压分布规律、测点压力时程曲线进行分析,获得其气动效应的分布规律。研究结果表明:(1)列车长度越大,地下站台屏蔽门的最大正负压力值、最大压力差值和最大压力梯度值越大,气动舒适性越差,气动效应越显。(2)随着列车速度的逐渐增大,地下站台屏蔽门的各项气动压力参数值逐渐增大,气动舒适性越差,气动效应越显著。...
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 地下铁路车站存在的问题
1.1.2 屏蔽门系统介绍
1.2 列车空气动力学研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.2.3 存在的不足
1.3 主要研究内容
第2章 计算流体力学基础
2.1 计算流体力学原理
2.1.1 计算流体力学与流体分析软件FLUENT
2.1.2 连续性方程
2.1.3 动量方程
2.1.4 能量守恒方程
2.1.5 状态方程
2.2 湍流模型
2.3 数值方法
2.3.1 有限差分法
2.3.2 有限体积法
2.4 滑移网格技术和网格信息交换
2.5 本章小结
第3章 地下高铁站台屏蔽门列车风计算模型建立
3.1 高速列车明线运动时的物理特性
3.2 列车车站空气动力特性
3.3 数值模型及边界条件
3.3.1 列车数值模型
3.3.2 车站数值模型
3.3.3 网格划分
3.3.4 模型边界条件
3.4 模拟计算工况
3.5 本章小结
第4章 高速列车通过地下站台屏蔽门气动效应研究
4.1 测点布置
4.2 列车车长对地下站台屏蔽门气动效应的影响
4.2.1 200m车长对地下站台屏蔽门气动效应的影响
4.2.2 400m车长对地下站台屏蔽门气动效应的影响
4.2.3 地下站台屏蔽门气动效应与车长的关系
4.3 列车速度对地下站台屏蔽门气动效应的影响
4.3.1 250km/h车速对地下站台屏蔽门气动效应的影响
4.3.2 300km/h车速对地下站台屏蔽门气动效应的影响
4.3.3 350km/h车速对地下站台屏蔽门气动效应的影响
4.3.4 400km/h车速对地下站台屏蔽门气动效应的影响
4.3.5 地下站台屏蔽门气动效应与车速的关系
4.4 本章小结
第5章 高速列车站内会车屏蔽门气动效应研究
5.1 列车等速会车对站台屏蔽门气动效应的影响
5.1.1 350km/h等速交会对站台屏蔽门气动效应的影响
5.1.2 400km/h等速交会对站台屏蔽门气动效应的影响
5.1.3 地下站台屏蔽门气动效应与列车等速交会的关系
5.2 列车不等速会车对站台屏蔽门气动效应的影响
5.2.1 350km/h不等速交会对站台屏蔽门气动效应的影响
5.2.2 400km/h不等速交会对站台屏蔽门气动效应的影响
5.2.3 地下站台屏蔽门气动效应与列车不等速交会的关系
5.3 列车不等速交会与等速交会对站台屏蔽门气动效应的影响
5.3.1 350km/h等速交会与不等速交会对站台屏蔽门气动效应的影响
5.3.2 400km/h等速交会与不等速交会对站台屏蔽门气动效应的影响
5.4 本章小结
结论
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
作者简介
本文编号：3818920
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 地下铁路车站存在的问题
1.1.2 屏蔽门系统介绍
1.2 列车空气动力学研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.2.3 存在的不足
1.3 主要研究内容
第2章 计算流体力学基础
2.1 计算流体力学原理
2.1.1 计算流体力学与流体分析软件FLUENT
2.1.2 连续性方程
2.1.3 动量方程
2.1.4 能量守恒方程
2.1.5 状态方程
2.2 湍流模型
2.3 数值方法
2.3.1 有限差分法
2.3.2 有限体积法
2.4 滑移网格技术和网格信息交换
2.5 本章小结
第3章 地下高铁站台屏蔽门列车风计算模型建立
3.1 高速列车明线运动时的物理特性
3.2 列车车站空气动力特性
3.3 数值模型及边界条件
3.3.1 列车数值模型
3.3.2 车站数值模型
3.3.3 网格划分
3.3.4 模型边界条件
3.4 模拟计算工况
3.5 本章小结
第4章 高速列车通过地下站台屏蔽门气动效应研究
4.1 测点布置
4.2 列车车长对地下站台屏蔽门气动效应的影响
4.2.1 200m车长对地下站台屏蔽门气动效应的影响
4.2.2 400m车长对地下站台屏蔽门气动效应的影响
4.2.3 地下站台屏蔽门气动效应与车长的关系
4.3 列车速度对地下站台屏蔽门气动效应的影响
4.3.1 250km/h车速对地下站台屏蔽门气动效应的影响
4.3.2 300km/h车速对地下站台屏蔽门气动效应的影响
4.3.3 350km/h车速对地下站台屏蔽门气动效应的影响
4.3.4 400km/h车速对地下站台屏蔽门气动效应的影响
4.3.5 地下站台屏蔽门气动效应与车速的关系
4.4 本章小结
第5章 高速列车站内会车屏蔽门气动效应研究
5.1 列车等速会车对站台屏蔽门气动效应的影响
5.1.1 350km/h等速交会对站台屏蔽门气动效应的影响
5.1.2 400km/h等速交会对站台屏蔽门气动效应的影响
5.1.3 地下站台屏蔽门气动效应与列车等速交会的关系
5.2 列车不等速会车对站台屏蔽门气动效应的影响
5.2.1 350km/h不等速交会对站台屏蔽门气动效应的影响
5.2.2 400km/h不等速交会对站台屏蔽门气动效应的影响
5.2.3 地下站台屏蔽门气动效应与列车不等速交会的关系
5.3 列车不等速交会与等速交会对站台屏蔽门气动效应的影响
5.3.1 350km/h等速交会与不等速交会对站台屏蔽门气动效应的影响
5.3.2 400km/h等速交会与不等速交会对站台屏蔽门气动效应的影响
5.4 本章小结
结论
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
作者简介
本文编号：3818920
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