高速铁路双线隧道内列车风分布及流场特性

摘要

为研究高速列车非对称通过标准高速铁路双线隧道引起的列车风分布规律及列车周围流场分布特性,基于有限体积法理论,采用数值计算方法模拟CRH380A高速列车通过双线隧道全过程,应用滑移网格技术模拟列车与周围环境相对运动.研究结果表明:隧道内气动压力系数计算结果与国内现场实测结果变化规律基本一致;列车车头、车尾通过时,纵向、横向列车风风速均突然增大,在列车通过阶段,纵向列车风经历正向—负向—正向流动,横向列车风由背离列车向指向列车转变;列车两侧空间纵向列车风风速在车尾通过之后达到最大,车顶上方空间的纵向风速在车头经过后达到最大;车尾通过之前,横向列车风变化规律基本相同,车尾经过后,横向列车风波动程度增加,而纵向列车风在车头通过之前变化规律相同,车头通过后,风速波动程度增加;车头、车尾及车身表面存在较大的速度梯度,近隧道侧纵向列车风速较远隧道侧的风速大;中间列车周围速度分布基本一致,而列车尾部尾流效应对近隧道侧列车风影响非常显著;列车头部、尾部附近流场结构变化严重,中间列车周围流场分布规律基本稳定;环状空间内纵向列车风与到列车表面距离的关系呈指数函数变化.