摘要：研究目的:地铁车辆由明线高速驶入隧道洞口和经过中间风井时,由于断面突变引起车厢内部压力剧烈波动,导致乘客不舒适,为解决该问题,本文使用三维可压缩黏性流体N-S方程和RNG k-ε两方程模型,研究不同中间风井位置和采取不同形式洞口缓冲结构工况对地铁隧道的空气动力学效应的影响。研究结论:(1)中间风井位置的不合理设置会导致膨胀波叠加使车厢内压力梯度不满足要求,可根据列车长度、列车运行速度等因素计算出中间风井的合理位置;(2)隧道洞口采取断面扩大型和喇叭型缓冲结构分别能使车厢表面压力梯度最大值下降29.3%和38.2%;(3)按照现行标准中人体舒适性的考核指标进行评价,140 km/h高速磁浮列车系统隧道口缓冲结构缓压段的长度设置为2倍的隧道断面水力直径更合理;(4)本文研究可以为优化高速地铁列车驶入隧道洞口时的气动效应问题提供参考。

摘要：设计了主动式压力波发生器,利用压缩空气冲击膜片可以在管道中激发幅值和波形稳定的压力波,从而用于主动式压力波泄漏检测。文章通过实验探究了膜片种类、厚度及预变形对压力波激发特性的影响。实验结果表明,线弹性材料膜片在回弹时会产生很强的负压波,且当进气时间为80 ms及100 ms时,其压力波幅值远低于非线弹性的橡胶膜片;当进气时间为100 ms时,用不同种类橡胶膜片激发的压力波幅值仅相差20 kPa。橡胶膜片厚度对压力波幅值的影响较小,但增加膜片厚度可以避免水侧和气侧压力曲线发生分离。膜片施加预变形可以略微提高压力波幅值,同时使水侧和气侧压力曲线不会分离。因此,压力波激发应当选用橡胶作为膜片材料,适当提高膜片厚度且施加预变形。

摘要：本文利用计算流体动力学(CFD)方法,建立了列车通过隧道的三维计算模型,采用动网格的方法模拟列车通过隧道的过程,并将数值计算的结果与线路测试结果进行了比对,压力峰峰值误差为2.3%,二者吻合较好。研究了列车在通过隧道过程中隧道压力波对周边设施的影响,包括隧道压力波的形成和传播机理分析,隧道压力波对隧道壁面的影响分析、隧道压力波对山体壁面的影响机理分析、隧道出口微气压波产生机理分析以及列车通过隧道的列车风现象,研究结论为铁路沿线隧道的工程设计提供参考。

摘要：为研究川藏铁路隧道长度对动车组通过隧道时压力波的影响,采用一维可压缩非定常不等熵流动模型和广义黎曼变量特征线法,对列车在上坡或下坡隧道内运行时车外压力波进行数值计算,得到列车通过不同长度隧道时头尾车压力波特性。详细分析隧道长度对列车通过隧道时头尾车压力波峰值的影响规律。结果表明,列车上坡通过隧道时,隧道长度超过1km后头车最大正压值基本保持不变,隧道长度对尾车最大正压值影响较小;头尾车最大负压幅值和最大压力峰峰值随隧道长度增加而增大,且隧道长度超过4 km后呈线性增大趋势;列车下坡通过隧道时,头尾车最大正压值和最大压力峰峰值基本随隧道长度的增加而增大,且隧道长度超过4km后呈线性增大趋势;头尾车最大负压幅值随隧道长度增加先增大后减小,隧道长度超过20 km后,头尾车最大负压值基本保持不变。研究结果可为川藏铁路动车组气密性及乘客压力舒适度设计提供参考。

摘要：地铁列车通过隧道时产生的压力波会对列车运行的安全性、乘客乘坐的舒适性等产生不良影响。为了研究地铁列车在隧道内运行时车外压力波动变化规律,本文基于三维可压缩非定常Navier-Stokes方程对地铁列车由明线驶入隧道产生的隧道压力波进行了数值模拟,归纳了列车速度、隧道断面积、列车编组长度、隧道长度及入口缓冲结构对列车不同位置压力波动幅值变化的影响。结果表明:车外压力波幅值按速度的2.6~2.9次方增长;随着隧道阻塞比增加,车外压力波幅值增大,但在隧道断面面积固定的情况下,断面形状对车外压力波的影响较弱;列车编组长度和隧道长度会造成车外压力波沿列车长度方向非单调分布,工程中应根据实际关心列车位置的压力波动进行优化设计;增加隧道缓冲结构能够抑制车外压力波的幅值。本文的研究结果可为高速地铁气密设计提供参考。

摘要：基于可压缩气泡动力学理论,建立改进的高压气枪震源气泡物理模型,其中考虑气枪气泡系统之间的物质输运效应、气液热传导等多种影响因素.改进模型的计算结果与实验数据吻合良好,且优于传统模型.在此基础上,本文分别探究了特征参数对单枪和双枪气泡动力学特性及流场压力波的影响规律.研究表明气枪开口方式是模拟压力波首脉冲的关键因素,但是对于后续的气泡溃灭脉动压力影响较小;气枪平移运动对气泡的影响可忽略不计;气枪非同步激发可在保证压力波低频段能量不降低的前提下,在一定程度上削弱高频段能量.本研究旨在为深海资源勘探新型气枪的设计提供参考.

摘要：研究目的:随着城市的快速扩张,以及都市群的形成,为提高旅行速度,许多城市已建设或即将开始建设速度大于100 km/h的高速地铁项目。高速运行的地铁列车其气动效应会对轨侧设备设施产生脉动风压,作用在屏蔽门上的脉动风压会影响屏蔽门的启闭和可靠性。本文采用三维数值计算方法分析了高速地铁过站越行时,列车速度、活塞风井开闭、有无列车阻塞对轨行区压力波和屏蔽门气动荷载的影响。研究结论:(1)活塞风井开关对压力波变化存在影响,活塞风井开启时压力波1 s和3 s内的变化极值都大于活塞风井关闭时;(2)列车运行速度、活塞风井开关、车站内是否存在列车阻塞,三个影响因素相比,列车运行速度对隧道内压力值及屏蔽门气动荷载的影响最大;(3)列车速度为100 km/h时,屏蔽门承受最大风压为1.042 kPa;列车速度为140 km/h时,屏蔽门承受最大风压为1.486 kPa;(4)本文提出的高速地铁过站越行时压力波特性及对屏蔽门气动荷载的影响规律,可为后期类似工程采取有效防治措施提供参考依据。

摘要：为探明设计时速120 km快速地铁列车在多区段桥隧衔接线路运行时的气动效应和气密性能,采用实车试验的方法,在武汉某多区段桥隧衔接地铁快线对某4车编组的新研A型密封性地铁列车开展空气动力学测试。实验测试系统采用LL-250-15A型Kulite压力传感器,通过测量列车外部和内部的瞬态压力变化,分析全线路车外压力波动特性,对比沿列车长度方向不同测点位置的压力变化幅值,并分析不同空调状态下的车内压力舒适性。经过3次实验测试分析,该实验的结果具有可重复性。研究结果表明:全线路运行时,列车在隧道段内加减速导致车外压力变化幅值明显大于高架段,气动效应最恶劣的位置为地下段人防门变截面处,列车上行通过该处时车外任意3 s内压力变化幅值为1 071 Pa,下行通过该处时车外任意3 s内压力变化幅值为905 Pa;相对于下行线全线路,上行线车外任意3 s内压力变化幅值大18.3%;列车正线运营时压力波保护阀会在压力变化剧烈区段进行动作响应,列车上行时,空调开启、压力波保护阀正常启用状态下,车内任意3 s内压力变化幅值相对于压力波保护阀打开未启用时减少了16%,下行时,减少了28%,空调压力波保护阀能够有效降低车外压力波动对车内气压变化的影响。本文研究成果可为快速地铁线路设计、地铁列车运营及地铁气密性优化提供参考依据。

摘要：列车高速通过桥上全封闭声屏障时会产生压力波,作用于全封闭声屏障引起全封闭声屏障的振动。为了探究作用于全封闭声屏障上的压力荷载的特点,以某全封闭声屏障使用线路为研究背景,通过CFD数值模拟对列车通过全封闭声屏障过程中形成压力波的特性进行了研究。在验证数值模型的基础上,考查了压力波在横向、纵向分布的特点及衰减特性,分析了最不利压力荷载出现的时刻以及位置,对比分析了车速、全封闭声屏障断面形状及双车交会的影响。结果表明,全封闭声屏障内同一断面压力荷载基本相同,压力波沿列车运行方向存在最不利的压力,单车以200 km/h行驶时,全封闭声屏障表面最大正压为758.54 Pa,最大负压为-959.56 Pa。列车驶出后,全封闭声屏障内仍有一定的压力波,其衰减周期为压力波在全封闭声屏障内传播一个循环的时间。阻塞比保持不变时,全封闭声屏障断面形状对于压力波的影响较小,双车对开时全封闭声屏障压力荷载显著增大,正压最大值为1462.72 Pa,负压最大值为-1613.08 Pa。

摘要：高原双源动车组采用电力动力车和内燃动力组相结合的运行方式,因运行在高桥隧道比高的复杂路段,对于动车组压力波控制系统的设计提出了很高的要求,通过对高原双源动车组运行工况的分析,结合高原双源动车组的特殊性,提出了一种适用于高原双源动车组运行于高桥隧道比高的路段时压力波控制系统设计方案。参考既有成熟的压力波控制方案,对高原双源动车组运行工况的进行详细分析,提出相关的控制参数,并通过试验验证其运行状态能否满足相关参数在理想范围内。