高铁隧道间断型缓冲结构的气动效应分析

随着高速铁路的快速发展,列车突入隧道所引发的气动效应问题愈发严重,在既有线路的提速改造中,为降低隧道出口微气压波的危害,提出一种新型隧道缓冲结构——间断型缓冲结构。基于三维、可压缩、非定常N-S方程,利用滑移网格技术及数值模拟的方法,对高速列车进入隧道全过程的气动效应进行模拟,分析初始压缩波的特性,从节数、节长、节间距、断面面积的4个方面进行研究,对比不同工况下的减缓效果,优化其设计参数。结果表明:间断型缓冲结构可以有效地降低初始压缩波压力梯度的最大峰值,减缓压力曲线上升的速度,但对压力最大值无明显影响;当间断型缓冲结构节数为3节、断面面积为150 m^(2)、节长为11 m、节间距为0.5 m时,降低效果最好,达到54.38%。