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《西南交通大学》 2004年
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高速铁路隧道压力波数值模拟和模型试验研究

余南阳  
【摘要】:本文根据自由表面水波运动的波高与可压缩流体运动压力的相似关系,首次在国内建立了高速铁路隧道压力波浅水槽模拟试验装置,并进行了隧道压力波模拟试验研究。试验研究结果表明:压力波浅水槽模拟试验装置的研制是成功的,达到了试验台设计要求,其测试结果可用来校核带隔墙结构隧道的单车压力波和会车压力波数值计算软件。 由于沉管隧道结构形式采用了特殊的管道组成方式,使得其流态和结构因素影响更为复杂,至今无现成的流动阻力实验数据可查。本文首次对列车在沉管隧道中运行时,隧道内空气流动的各种可能工况,进行了较详尽的风洞试验研究,这些试验数据可用于隧道压力波、隧道通风等隧道空气动力问题的研究与设计。 结合拟议中的南京长江沉管隧道的特点,研制了带隔墙结构的隧道压力波数值模拟软件,利用上述试验数据,检验了带隔墙结构的隧道压力波数值模拟软件的正确性。从计算结果同试验结果吻合来看,数值计算软件可用于预测复杂结构隧道压力波,并利用该软件对沉管隧道初步设计中提出的各种方案进行了数值分析,其结果为沉管隧道方案比选提供了空气动力效应优化的支持。 基于一维可压缩不等熵非定常流动模型,本文完善了不等速会车隧道压力波的数值计算方法和计算软件,首次在摆式列车与准高速列车不等速混行条件下,对单车、会车压力波动进行了数值分析,通过大量数值模拟分析,得出了混行条件下运行速度控制和减缓压力波措施的建议。 通过分析研究隧道压力波与微气压波的形成机理和特点,明确提出了隧道压力波与微气压波的本质特征都是次声波,通过检测隧道压力波和微气压波的次声信号可评估压力波等对人体影响的新方法,并初步研制检测隧道压力波和微气压波次声信号的检测设备。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:U451

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 田卫明;翁其能;张建伟;张志敏;;地铁隧道活塞风成风影响因子分析[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2012年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
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中国硕士学位论文全文数据库 前8条
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3 霍卿;高海拔特长隧道气动载荷特性分析[D];兰州交通大学;2011年
4 任明亮;城市地下道路污染物扩散规律研究[D];北京工业大学;2008年
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6 姚应峰;横风作用下200km/h动车组安全性研究[D];西南交通大学;2008年
7 陶伟明;列车通过隧道空气阻力研究[D];西南交通大学;2011年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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9 林敬周;王志坚;曹程;;级间分离过程中一、二级气动特性试验研究[A];大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集[C];2007年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈荣;一种PBX炸药试样在复杂应力动态加载下的力学性能实验研究[D];国防科学技术大学;2010年
2 安宝林;高频射弹撞击系统设计与试验研究[D];南京理工大学;2010年
3 刘燕;缺陷混凝土抗氯离子渗透性能及对结构可靠度影响研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
4 黄丹飞;基于生理信号关联分析的可组合多通道监护系统的研究[D];长春理工大学;2011年
5 赵晶;高速列车通过隧道时气动影响研究[D];西南交通大学;2011年
6 陈林林;二冲程煤油发动机性能数值模拟与喷油控制研究[D];南京航空航天大学;2009年
7 董昊;高超声速咽式进气道流场特性和设计方法研究[D];南京航空航天大学;2010年
8 肖振中;基于工业摄影和机器视觉的三维形貌与变形测量关键技术研究[D];西安交通大学;2010年
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10 谢宗法;基于配气凸轮驱动的全可变液压气门机构的研究[D];山东大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 田海燕;静电除尘器阳极振打系统的非线性分析[D];郑州大学;2010年
2 黎群霞;一种镁锂合金的热变形研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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5 邢远凯;基于决策树和遗传算法的神经网络研究及应用[D];浙江大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 荣深涛;杨健;徐岩;;科特(Couette)数Pr=1的环隙科特紊流[J];北方交通大学学报;1991年01期
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4 荣深涛;徐岩;杨健;;科特(Couette)数0≤Pr≤1的环隙科特紊流[J];北方交通大学学报;1991年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王照伟;高速铁路空气动力学效应对隧道内附属设施的影响[D];中南大学;2011年
2 唐振明;高速列车车头外流场的三维数值模拟[D];大连理工大学;2003年
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8 杨东旭;地铁空调通风节能研究[D];天津大学;2004年
9 杨向劲;地铁侧式站台空调方案CFD模拟[D];天津大学;2003年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 田卫明;翁其能;张建伟;张志敏;;地铁隧道活塞风成风影响因子分析[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2012年01期
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5 齐卫阳;王令;胥海伦;钟星灿;;复合式空调系统空调期特性的模拟研究[J];暖通空调;2012年12期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李炎;铁路隧道列车活塞风特性分析及理论研究[D];兰州交通大学;2010年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梅元贵;;高速铁路隧道压力波一维模型数值方法简介[J];隧道建设;2007年S2期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 梅元贵;;高速铁路隧道压力波—维模型数值方法简介[A];第六届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会论文集[C];2007年
2 刘杨;梅元贵;;客运专线隧道压力波数值分析中经验系数确定方法介绍[A];第六届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会论文集[C];2007年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 崔晓艳;次声异常信号与地震的关系[D];北京工业大学;2010年
2 周远来;标准次声发生装置的机理及相关技术研究[D];浙江大学;2012年
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6 谭永霞;8Hz次声对大鼠空间学习记忆功能及海马和颞叶皮层5-HT、5-HTR、RyR表达的影响[D];第四军医大学;2004年
7 叶琳;次声对大鼠脑部分生物学效应的实验研究[D];第四军医大学;2002年
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9 郑晓京;模糊神经网络建模研究及输油管道监测系统设计[D];北京化工大学;2003年
10 陈柳君;高速列车穿越隧道的一维非定常流场的数值模拟研究[D];中国空气动力研究与发展中心;2008年
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