高速地铁隧道洞口及风井对压力波的影响研究

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。

空气压力波疗法辅助早期功能康复训练在下肢骨折术后康复中的应用

目的 观察空气压力波物理疗法辅助早期康复训练对下肢骨折术后康复情况的影响。方法 本文为前瞻性研究,病例纳入时间为2020年5月至2022年10月,研究对象为南阳市第一人民医院120例下肢骨折患者,以随机数字表对入组患者进行分组,分别列为对照组和观察组,每组60例,对照组予以早期功能康复训练,观察组予以空气压力波物理疗法配合早期功能康复训练,两组治疗后均开展为期6个月的随访,比较两组患者治疗前后下肢肿痛程度、活动度,下肢血液流变学的改善情况及下肢运动功能康复情况。结果 治疗前,两组患者的下肢肿痛程度、活动度,下肢血液流变学及运动功能差异均无统计学意义(P>0.05);治疗后,观察组的下肢肿胀程度为(0.52±0.11)cm,下肢视觉模拟疼痛量表(VAS)评分为(3.24±1.26)分,均低于对照组(0.73±0.25)cm、(4.66±1.38)分,下肢关节活动度量表(ROM)评分为(57.33±10.25)分,高于对照组(43.66±10.21)分,差异具有统计学意义(P<0.05)。治疗后,观察组的下肢血浆黏度为(1.41±0.26)m Pa·s,全血低切黏度为(8.33±2.25)m Pa·s,全血高切黏度为(4.11±1.02)m Pa·s,均低于对照组(2.05±0.33)m Pa·s、(9.65±2.27)m Pa·s、(5.27±1.15)m Pa·s,差异具有统计学意义(P<0.05)。在不同治疗方案下,观察组随访1个月后的Fugl-Meyer运动功能量表(FMA)评分为(25.61±5.22)分,3个月后的FMA评分为(28.77±5.16)分,6个月后的FMA评分为(31.25±5.33)分,均高于对照组(22.19±5.14)分、(25.22±5.36)分、(28.14±5.41)分,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 空气压力波结合早期功能康复训练对缓解下肢肿痛、改善关节活动度、血液流变学及下肢运动功能均有积极意义。

80 km/h B型地铁列车隧道内运行空气动力学试验研究

为探明80 km/h B型地铁列车在隧道内运行时空气动力学效应,采用实车试验方法,在南宁某隧道直径为5.4 m的全地下线路开展空气动力学测试,分析列车在隧道内运行时,车内外气压波动情况以及车内耳压舒适度情况。研究结果表明:列车以80 km/h速度通过隧道内中间风井位置时,车内外压力波动剧烈,车外与车内测点峰峰值分别为1452 Pa与923.4 Pa;列车在车内外压力波动剧烈时,车外各测点压力差异大,车内各测点压力差异小,车外各测点峰峰值的均方差值为车内各测点峰峰值的均方差值的9.6倍;列车在非风井区间运行时耳压舒适度良好,而在风井区间运行时有造成乘客耳压不舒适的风险。研究结果可为80 km/h速度等级地铁列车耳压舒适度的评估和改善提供参考。

高速地铁隧道区间风井扩大段压力突变机理试验研究

针对高速地铁列车通过隧道区间风井扩大段时引起的乘客耳感不适,依托某带隧道风井的地铁线路区间及设计时速120 km的8车编组地铁列车,以ATO运行模式开展实车试验;在确保试验可重复性的基础上,探究列车站间运行时各车厢内外压力变化规律,分析区间风井扩大段引起车内外压力突变的原因。结果表明:车头和车尾先后高速通过风井段时,相当于经历了隧道断面面积先扩大再缩小的变化过程,会形成类似于车头和车尾驶出和进入隧道洞口的物理现象,车头、车尾通过区间风井扩大段会导致车外压力的上升、下降,此时产生的压力突变是导致耳感不适的主要原因;尾车至头车的车外压力正峰值和负峰值全程呈上升趋势,头车和尾车压力变化峰峰值接近,分别为1 617和1 723 Pa,5车压力变化峰峰值最小,为964 Pa;列车通过区间风井扩大段时,车内压力变化幅值受运行速度的影响较大,速度为113 km·h^(-1)时,任意3和1 s内的车内压力变化幅值均超过相应标准中的耳感舒适性要求。

快速康复训练联合空气压力波对乳腺癌术后患者上肢功能的影响

目的分析快速康复训练联合空气压力波对乳腺癌术后患者上肢功能的影响。方法选取2020年1月至2022年6月浙江大学医学院附属第二医院收治的87例乳腺癌手术患者,按照随机数字表法分为观察组(44例)、对照组(43例)。对照组术后仅采取快速康复训练治疗,观察组则在对照组基础上加入空气压力波治疗。比较两组治疗7 d时上肢水肿缓解情况,比较两组治疗前与治疗7 d时上肢功能评分与疼痛评分。结果观察组治疗7 d时上肢水肿总缓解率高于对照组(P<0.05)。两组治疗前上肢功能评分和疼痛评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。观察组治疗7 d时上肢功能评分高于对照组(P<0.05),疼痛评分低于对照组(P<0.05)。结论快速康复训练联合空气压力波可以有效改善患者上肢水肿症状,加速上肢功能康复,减轻患者的疼痛感,可在乳腺癌手术患者中推广使用。

抗阻训练联合空气压力波治疗卒中后肩手综合征患者的效果

目的:观察抗阻训练联合空气压力波治疗卒中后肩手综合征患者的效果。方法:回顾性分析2019年7月至2021年9月该院收治的94例卒中后肩手综合征患者的临床资料,按照治疗方法不同将其分为观察组与对照组各47例。对照组采用空气压力波治疗,观察组在对照组基础上联合抗阻训练治疗,两组均持续治疗4周。比较两组临床疗效,治疗前后症状[肩手综合征评估量表(SHSS)]、关节疼痛[视觉模拟评分法(VAS)]、上肢肢体功能[Fugl-Meyer评估表(FMA)]、日常生活活动能力[Barthel指数(BI)]评分和患肢肿胀程度。结果:观察组治疗总有效率为87.23%(41/47),明显高于对照组的69.09%(32/47),差异有统计学意义(P<0.05);观察组SHSS、VAS评分和患肢肿胀程度均低于对照组,FMA、BI评分均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:抗阻训练联合空气压力波治疗卒中后肩手综合征患者可提高治疗总有效率、FMA评分和BI评分,降低SHSS、VAS评分和患肢肿胀程度,效果优于单纯空气压力波治疗。

地铁列车内空气循环状态对客室压力及开关门过程影响的试验研究

为研究地铁列车内空气循环状态对客室压力变化及列车开关门过程的影响,搭建了车内外压力测试系统,开展了库内静态及线路动态压力测试,针对空气温度控制内外循环、恒温空气内外循环及开关门动作等过程的客室内压力变化特点进行了试验对比研究。研究结果表明:空气降温内循环过程车内压力变化显著,快速降温过程将导致在进站开门时形成开门阻力;车门关闭过程中,由于气阻效应和新风系统的作用,车内压力升高,形成关门阻力;列车气密性和隔热性能越好,客室内温度变化过程越接近绝热过程,温度变化导致的压力变化就越显著;调控空气循环过程,限制空气制冷循环强度,能够有效抑制由此引起的车内压力变化和降低关门气阻。文章为解决因列车内空气循环过程而导致的车门开闭异常及舒适性下降提供了试验依据,并提供了有效优化方案。

高速列车明线会车压力波波幅研究

采用移动网格原理对列车明线交会的空气动力学特性进行了数值模拟.修正了Steinheur经验公式,并给出了等速交会的列车表面压力波波幅的新计算公式.研究表明:交会列车低速时对应的压力波幅值小于高速时的幅值;波幅与交会速度、交会侧间距和监测点的高度有关,并近似与列车运行速度的平方成正比;交会侧间距越小,波幅越大;在其他条件不变的情况下,交会侧间距比高度对压力波幅的影响大.

高速列车明线交会压力波特性研究

列车交会压力波是影响列车运行安全性和乘客舒适度的重要因素之一,因此需要对压力波特性进行研究。采用计算流体力学方法求解三维黏性可压缩N-S方程组,对不同时速下国产新型高速列车会车过程进行三维非定常仿真。得出了压力波以及侧向力的变化规律曲线。结果表明最大压力波幅值出现在尾车等截面与变截面过渡处的鼻尖高度位置。会车过程中,车体将承受两次排斥力和一次吸引力,这将对列车的稳定行驶产生一定的影响。列车所受侧向力随会车线间距的增大而减小。

高速列车的动态环境及其技术的根本特点

讨论了高速列车所处的动态环境。指出高速列车与普通列车的根本不同在于列车所处的动态环境发生了质的变化,由机械、电气作用为主,变为以气动作用为主。正是由于这一巨大变化,才产生了一系列高速列车技术的特点。例如,由于需要特大牵引功率来克服地表稠密大气所产生的阻力,高速列车必须放弃机车牵引,采用动车组模式;对高速列车必须进行“噪声设计”,才能分别按环保要求决定高速通道不同区段的最高限制速度。本文根据上述观点得出一些不同于通常所理解的关于地面高速交通的结论。比如:指出磁浮列车只有在低速下运行,才能凸显其低噪声的优点,高速度并不是它的特长。本文还进一步指出,地面开敞式高速交通,最高速度不宜高于400 km/h,超过这一限速必须采用真空管道高速交通。

新型高速列车隧道空气动力学模型实验系统

目前高速列车隧道空气动力学模型实验系统主要用于分析隧道内压力波的变化规律,难以对空气动力学效应进行完整的分析.针对这一局限性,从科特流(Couette)理论出发,提出了一种新型实验系统即旋转式高速列车—隧道模型实验系统,介绍了该系统的可行性、结构、实验原理及其特点.分析表明:该新型实验系统结构简单、功能完善、成本低、实验重复性好,适用于进行高速列车通过隧道时产生压力瞬变、微气压波、列车活塞风、行车阻力和气动噪声等一系列空气动力学实验,并能测量隧道内和列车隧道环形空间的气流速度场,对研究高速列车隧道空气动力学问题有重要意义.

高速铁路隧道内列车交会压力波气动载荷分布特性

针对中国标准动车组以350 km·h^-1速度通过隧道,采用一维非定常可压缩不等熵流动模型和广义黎曼变量特征线法,在验证源代码程序合理和准确的基础上,对比单列车通过和2列车等速中央交会时隧道中央测点的压力变化、隧道空间和全时间区域内的压力场分布图、列车离开隧道后压力波传播规律,并获得洞内各测点的最大正负压和最大压力峰峰值。在此基础上,研究隧道长度、阻塞比、编组辆数和列车速度对隧道内压力的影响特性。结果表明:隧道交会压力波与列车驶入驶出隧道诱发的压缩波和膨胀波的反射及叠加密切相关,且隧道交会压力波随阻塞比、编组辆数和列车速度的增大而增大;2列车等速隧道中央交会处的压力最值明显大于隧道内其他位置,是洞口附近位置的2.0~2.7倍;隧道长度为1.0,2.5,5.0和10.0 km时,列车速度为400 km·h^-1时隧道内最大压力峰峰值是其为250和350 km·h^-1时的2.7~4.1倍和1.3~1.5倍。

高速铁路隧道通风竖井对气动效应的影响研究

采用三维可压缩非定常流动模型,通过有限体积法对三维Navier-stokes方程进行离散,对隧道壁面采用近壁面函数来处理,时间采用预处理二阶精度步后差分格式进行离散,对高速列车经过带有通风竖井的单线隧道所引起的压力变化进行数值模拟.并将不同竖井参数对隧道内压力变化的影响进行比较分析,初步得出最佳的竖井参数,为今后进一步研究更好的缓解出口微压波的措施奠定了基础.

快速康复训练联合空气压力波对乳腺癌术后患者上肢功能的影响

目的探讨快速康复训练联合空气压力波对乳腺癌术后患者上肢功能的影响。方法采用随机数字表法将接受乳腺癌根治术的120例乳腺癌患者分为对照组和观察组,每组60例。对照组患者术后给予快速康复训练干预,观察组患者术后给予快速康复训练联合空气压力波干预。比较两组患者的术后指标、患肢肩关节活动度、肩关节功能及并发症发生情况。结果观察组患者麻醉清醒时间、术后首次下床活动时间、住院时间均明显短于对照组,差异均有统计学意义(P﹤0.01)。术后30天,两组患者患肢肩关节前屈、后伸、外展及内收活动度均低于本组术前,但观察组患者患肢肩关节前屈、后伸、外展及内收活动度均高于对照组,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。术后30天,两组患者Constant-Murley肩关节功能量表各维度评分均高于本组术前,且观察组患者Constant-Murley肩关节功能量表各维度评分均高于对照组,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。观察组患者上肢水肿和尿潴留的发生率均低于对照组,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。结论快速康复训练联合空气压力波能够促进乳腺癌根治术患者康复,改善上肢功能,降低上肢水肿和尿潴留的发生率。

高速地铁隧道内扩大段和通风竖井对压力波的影响研究

随着城际轨道交通列车速度的提高,针对城际轨道交通区间隧道出现的空气动力学问题以及在地铁隧道入口段不易设置缓解设施的特点,文章对区间隧道段内设置扩大段＋通风竖井组合式缓解设施来改变高速地铁隧道内瞬变压力的作用进行研究,阐述了高速地铁列车经过扩大段＋通风竖井时压力变化的三维可压缩、粘性、非定常流场数值模拟过程。研究结果表明：隧道内扩大段的存在一定程度上能够降低隧道内压力波及其压力梯度的大小。扩大段的位置尽可能布置在隧道入口段100~150 m处,能够有效降低压缩波的波前压力梯度及峰值。扩大段的长度变化对改变隧道内的压力变化影响较小,分析认为将扩大段的长度控制在列车长度比较合适,约为200~250 m;增大扩大段隧道的断面积可以有效地缓解隧道内的压力及压力梯度;扩大段＋通风竖井的存在可以进一步加快降低隧道内压力及压力梯度,并且通风竖井的位置布置在靠近隧道入口方向的扩大段内10~15 m。

高速列车交会压力波特性分析

因动车组在高速交会时产生的瞬变交会压力波对车体侧壁变形、列车运行噪声及运行安全性都有不可忽视的影响,该文利用高速列车的实际测试数据,从3方面对高速列车在明线交汇和隧道交汇情况下的压力波进行深入分析:交会压力波的时-频特性,主要参数值及其与车速的关系,交会压力波对车体侧壁振动的激励作用。特别对压力波所产生的冲击响应谱进行深入分析,得到不同阻尼比下的频率响应。该文分析结果为进一步研究瞬变交会压力波对车体侧壁变形的影响、对列车运行噪声的贡献等提供新的参考依据。

高速列车不等速明线交会时压力波幅值与车速之间的关系研究

高速列车明线交会时会产生较大的侧向力和表面压力波,对列车行车安全和乘客舒适度造成影响。针对高速列车明线交会时车体表面压力波幅值与列车速度之间关系,开展了高速列车等速和不等速明线交会仿真计算研究。采用求解低速流动的压力修正算法求解雷诺平均N-S方程,湍流模型采用可实现k-ε模型,并采用滑移网格方法模拟两车相对运动。研究结果表明:等速明线交会时,压力波幅值大小与行驶速度平方成正比;不等速交会时无量纲压力波幅值C与车速比m之间存在一种特定的关系。其中C为不等速交会慢车压力波幅值和等速交会压力波幅值之比(等速交会车速为不等速交会时快车车速),m为不等速交会时慢车和快车车速比。在车速比m小于0.5时,慢车车速对自身测点压力波幅值影响很小;当车速比m大于0.5时,慢车车速对自身测点压力波幅值影响明显增大。研究结果可为两车交会时车速的调节控制提供参考。

高速列车隧道交会压力波特性分析

随着列车运行速度的大幅度提高,列车在隧道高速交会时就形成了瞬变的交会压力波。对车体侧壁而言,瞬变交会压力波是一种瞬态激励,激励频带宽,几乎能激发车体侧壁及相关部件的所有振动模态,并产生较强的空气动力噪声。这种复杂的动力学现象,对车体侧壁变形、列车隧道运行的噪声及运行安全性都有不可忽视的影响。论文从三方面对实测隧道交会压力波的特性进行了深入分析:交会压力波的时-频特性、主要参数值及其与车速的关系、交会压力波对车体侧壁振动的激励作用。论文通过倒频谱分析,得出隧道压力波不是单一线性叠加波,而含乘积性成分。本文为进一步研究瞬变交会压力波对车体侧壁变形的影响和对列车隧道运行噪声的影响,提供了新的依据。

200km/h电动旅客列车组控制车风洞试验研究

根据对２００ｋｍ／ｈ电动旅客列车组控制车进行的小模型风洞试验所得结果，分析了在头部长度相同时头部外形变化、风挡、车体底罩对列车运行空气阻力的影响及头部形状、线间距对列车交会压力波的影响。

空气压力波治疗仪联合徒手功能训练对脑血管病病人肢体康复的护理观察

目的:空气压力波治疗仪联合徒手功能训练在脑血管病患者肢体功能恢复中的应用。方法:选择100例脑血管病患者,随机分为治疗组和对照组。对照组给于常规护理治疗,而治疗组患者实施早期压力波治疗及患肢功能训炼,分别在入院后第1天、第1周、第3周进行患肢肌力评定。利用肌力改变度对护理效果进行评估。结果:治疗组肌力评分明显高于对照组,P<0.05。结论:压力波治疗仪联合徒手功能训练能有效提高脑血管病患者肢体的肌力及生活质量。