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杨彬彬 ， 闫亚光

 

（河北工程大学 土木工程学院 ，邯郸 056038)

摘   要 ：随着高速列车速度的不断提升 ，车 －隧气动效应不断加剧 ，微气压波问题也变得愈发严重 ，单一类型的缓冲结构已无法满足设计要求 ， 因此提出一种组合型缓冲结构— 台阶开孔式组合型缓冲结构 ，基于三维 、可压缩 、非定常 N - S 方程 ，运用数值模拟的方法 ，从开孔距离 、开孔率 、开孔数量 、列车速度四个方面进行研究 ，对不同工况下的初始压缩波的波前特性进行分析。结果表明： 台阶开孔式组合型缓冲结构 ， 当开孔距离为 14 m 、开孔率为 24 % 、开孔数量为单孔、列车速度为 300 km/h 时对压力梯度的缓解效果最好 ，达到 57. 2% 。

关键词：高速铁路 ；台阶开孔式缓冲结构 ；压力梯度 ；数值模拟 ；微气压波

中图分类号：U451 + . 3           

文献标志码：A            

文章编号： 1005- 8249  (2025)  04- 0123- 07

DOI:10. 19860/j.cnki.issn1005 - 8249.2025 .04.023

 

YANG Binbin ,  YAN Yaguang

(School of Civil Engineering ,  Hebei University of Engineering ,  Handan 056038 , China)

Abstract :  With the continuous  increase  in high - speed train velocities , the  train - tunnel  aerodynamic  effects  intensify , and the micro - pressure  wave  problem becomes increasingly  severe .  Single  -  type  buffer structures can  no  longer meet  design requirements . Therefore , a  combined  buffer  structure - a  stepped  vent  combined  buffer  structure - is  proposed.  Based  on  the three - dimensional , compressible , unsteady Navier - Stokes equations , numerical simulations were employed to investigate four key parameters :  vent distance , ventilation rate , number of vents , and train speed. The  waveform  characteristics  of the  initial compression wave under varying working conditions were  analyzed. The  results  show  that  for  the  stepped  vent  combined  buffer structure , the optimal mitigation effect on pressure gradient (reaching 57. 2% )  is  achieved under the following conditions : vent distance 14 m ,  ventilation rate 24% , number of vents is single vent , train speed 300 km/h.

Key words :  high - speed railway;  step opening buffer structure;  pressure gradient;  numerical simulation;  micro - pressure wave

作者简介：杨彬彬  (1997—) ,  男 ，硕士研究生 ，研究方向：隧道空气动力学。

通信作者： 闫亚光  (1978 —  ) ,  男 ，博士 ，副教授 ，研究方向 ：隧道空气动力学。

收稿日期：2023 - 06 - 06