国家自然科学基金(51178030)
- 作品数：7 被引量：57H指数：5
- 相关作者：骆建军吴尽陈鹏飞马伟斌杨庆山更多>>
- 相关机构：北京交通大学中国铁道科学研究院铁道建筑研究所河北工程大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：交通运输工程建筑科学更多>>
- 高速铁路并联隧道横通道对隧道内压力变化的影响被引量：11
- 2015年
- 给出了高速列车穿越横通道高速铁路并联隧道时压力变化的三维非定常黏性流场数值模拟过程,研究了两条并联隧道横通道的面积变化、位置变化和斜交方式对并联隧道及横通道内压力变化的影响规律.计算结果表明:并联隧道横通道的存在,使得隧道内压力变化的最大值降低,隧道横通道断面积越大,则最大压力梯度的降低率越小,当横通道的断面积与隧道断面积之比为0.3左右时,其降低隧道中测点的最大压力及压力梯度的效果最好;横通道对隧道的降压效果与隧道交叉方式有关,横通道与隧道的斜交方式为正交,且正交角度控制在60°左右时,横通道对隧道内的降压效果比较好.对比分析表明,当并联隧道内的横通道、竖井及避洞在隧道内的位置、断面积、长度及与隧道的斜交角度相同时,竖井的降压效果最好,横通道次之,避洞的降压效果最差.
- 骆建军吴尽陈鹏飞
- 关键词：空气动力学压力波微气压波横通道
- 基于气动声学理论的喇叭型隧道缓冲结构优化被引量：5
- 2016年
- 为了有效缓解隧道空气动力学效应导致的"声爆"现象,基于气动声学理论,对带喇叭型缓冲结构的隧道入口参数进行了优化.采用Green函数求解气动声学FW-H方程,得到了隧道内初始压缩波波前的压力和压力梯度,并根据喇叭型缓冲结构的特点,对缓冲结构的横断面积函数、入口断面积和长度进行优化设计.优化结果显示:隧道内压力梯度峰值随缓冲结构长度的增大而逐渐减小;考虑经济性因素,喇叭型缓冲结构的优化长度为10倍的隧道半径,优化缓冲结构的横断面积函数、入口断面积后,可使压力曲线成线性变化,压力梯度峰值降低63.9%,可避免入口处压力突变,缓解了"声爆"等微压波现象.
- 闫亚光杨庆山骆建军
- 关键词：气动声学隧道压力梯度
- 高速铁路长隧道内缓冲结构的气动效应分析被引量：11
- 2016年
- 为了降低高速列车通过时长隧道内及隧道出口外的气动效应,在受到地形影响无法在长隧道入口外修建缓冲结构时,应在长隧道洞内设置缓冲结构。采用κ-ε双方程湍流模型对高速列车通过隧道时在列车与隧道之间产生的气流场进行建模,对气流场采用有限体积法进行离散,对模型采用SIMPLE算法求解,对采用变断面喇叭形式(A型)、常断面形式(B型)和新型回转形式(C型)3种洞内缓冲结构形式的长隧道洞内外的气动效应进行模拟分析。结果表明:B型缓冲结构较其他2种缓冲结构能够显著降低长隧道洞内外的气动效应,再结合其施工容易等因素,建议选用B型缓冲结构;B型缓冲结构的环向深度宜控制在约1m,最大不应超过1.5m,其长度应控制在1列列车的长度(203m);在具体工程设计时,应根据具体情况选择在长隧道内设置1个或2个缓冲结构,并尽可能将其中的1个缓冲结构设置在隧道内入口段。
- 骆建军马伟斌
- 关键词：长隧道气动效应微气压波高速铁路
- 高速地铁隧道内扩大段和通风竖井对压力波的影响研究被引量：15
- 2016年
- 随着城际轨道交通列车速度的提高,针对城际轨道交通区间隧道出现的空气动力学问题以及在地铁隧道入口段不易设置缓解设施的特点,文章对区间隧道段内设置扩大段＋通风竖井组合式缓解设施来改变高速地铁隧道内瞬变压力的作用进行研究,阐述了高速地铁列车经过扩大段＋通风竖井时压力变化的三维可压缩、粘性、非定常流场数值模拟过程。研究结果表明：隧道内扩大段的存在一定程度上能够降低隧道内压力波及其压力梯度的大小。扩大段的位置尽可能布置在隧道入口段100~150 m处,能够有效降低压缩波的波前压力梯度及峰值。扩大段的长度变化对改变隧道内的压力变化影响较小,分析认为将扩大段的长度控制在列车长度比较合适,约为200~250 m;增大扩大段隧道的断面积可以有效地缓解隧道内的压力及压力梯度;扩大段＋通风竖井的存在可以进一步加快降低隧道内压力及压力梯度,并且通风竖井的位置布置在靠近隧道入口方向的扩大段内10~15 m。
- 骆建军
- 关键词：地铁隧道空气动力学压力波竖井
- 高速铁路并联隧道间距对隧道内气动效应的影响研究被引量：2
- 2015年
- 通过高速列车穿越带横通道高速铁路并联隧道时压力变化的三维非定常黏性流场数值模拟过程,研究了两条并联隧道的间距的变化对并联隧道及横通道内的压力变化的影响规律。计算结果表明:开启并联隧道横通道时能使列车运行隧道内的压力变化的最大值降低,同样也能够降低运行隧道内的压力梯度最大值,横通道长度的改变能够在一定程度上降低隧道内的最大压力峰值和压力梯度的大小。对于并联隧道来说,当横通道的长度在20~30m之间时,其降低隧道内的压力效果比较明显。其次,横通道内的压力变化与列车运行方式及列车会车位置有关,当列车单线运行时,横通道内的最大压力从靠近列车运行一侧向背离运行隧道一侧呈线性降低;当列车会车于横通道前一定距离时,横通道内的最大压力表现为两端高、中间低,当会车于横通道口位置时,横通道内的最大压力表现为两端低、中间高。上述研究成果对我国艰险困难山区长大高速铁路并行隧道间距及横通道安全门结构的设计提供一定的依据。
- 骆建军
- 关键词：压力波微气压波
- 高海拔地区高速铁路隧道空气动力学特性被引量：22
- 2016年
- 为了获得高海拔地区隧道空气动力学效应随海拔高度的变化规律,针对我国中西部及西南部艰险困难山区高海拔低温的气候特点,给出了高速列车进入隧道时产生压缩波的三维可压缩、粘性、非定常流场数值模拟方法,对高速列车进入低气压隧道时产生的气动效应进行研究.研究结果表明:隧道所处海拔高度的变化对隧道内压缩波及隧道出口微气压波的影响较大,随着海拔的升高,大气压的降低会导致隧道内压缩波及隧道出口微气压波的最大值及最小值呈线性降低,降低幅度分别为70%和71%,而大气压的变化对测点压力波形无影响;随着温度的降低,隧道内的压缩波及隧道出口微气压波的最大值及最小值均降低,降低幅度分别为34%和36%,基本呈线性效应;海拔高度的变化对隧道内及隧道外气动效应的影响比温度的大.针对我国高海拔地区的气候特点,根据旅客的舒适度准侧,提出了CRH380B型高寒列车在列车速度为350 km/h、气压为75.99 k Pa及气体温度为250 K时的隧道净空断面积约为96 m2,可为下一步高海拔低温条件下高速铁路隧道净空断面积的设计提供参考.
- 骆建军
- 关键词：隧道空气动力学压缩波微气压波
- 高速铁路地下三岔口隧道压力变化数值模拟被引量：1
- 2013年
- 为了研究高速铁路地下三岔口隧道内的空气动力学压力场,给出列车穿越地下车站时压力变化的三维黏性流场数值模拟过程.研究结果表明:列车从双线隧道过渡到单线隧道时,双线隧道内同一个测点的最大压力要大于列车从单线隧道过渡到双线隧道时产生的压力;而列车从双线隧道过渡到单线隧道时单线隧道内同一个测点的最大压力要小于列车从单线隧道过渡到双线隧道时产生的压力.其次,在过渡段内,隧道横断面越大,最大压力值越小,且与列车的运行方向无关.当列车会车于过渡段中部时,隧道内压力变化的最大值明显比单线隧道穿越过渡段时的要大很多,但不会达到2倍.
- 骆建军熊博姬海东
- 关键词：高速列车空气动力学压力波
