Influence of aerodynamic braking on the pressure wave of a crossing high-speed train

When aerodynamic braking works,the braking wings can change the flow field around the train,which may impact on the comfort and safety.Based on a sliding mesh,the pressure wave and flow field around high-speed trains with aerodynamic braking are analyzed.By comparing three typical intersection situations,the pressure wave of a high-speed train during braking (with or without aerodynamic braking) is studied.The analyses indicate that the pressure wave around the high-speed train body will change while using the aerodynamic braking,causing several pressure pulses on the surface of crossing high-speed trains.The distances between the pressure pulses are equal to the longitudinal distances of the brake wings,but the magnitudes of the fluctuations are less than those induced by the head of crossing trains.During the crossing,a train without aerodynamic braking will not impact the crossing train.

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。

空气压力波治疗联合抗阻训练在乳腺癌患者行改良根治术后康复的应用价值

目的:探讨空气压力波联合抗阻训练在经改良根治术治疗的乳腺癌患者术后康复中的应用价值。方法:采用便利抽样法选取2022年2月—2024年3月新干县人民医院收治的94例乳腺癌患者,按随机数字表法将其分为对照组和研究组,各47例。两组均行改良根治术,术后对照组采用抗阻训练治疗,研究组在对照组基础上联用空气压力波治疗。对比两组上肢水肿程度、肩关节活动度及生活质量。结果:治疗后,两组双上肢周径差均低于治疗前,且研究组低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗后,研究组肩关节前屈、外展、外旋、内旋活动度均大于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗后,研究组乳腺癌生活质量量表各个维度评分均高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:空气压力波治疗联合抗阻训练应用于乳腺癌患者行改良根治术后康复中能有效缓解其术后上肢水肿程度,提高肩关节活动度并改善生活质量。

列车交会压力波与运行速度的关系

随着列车速度的提高,列车交会时产生的瞬态压力冲击对行车安全、旅客舒适性均产生严重影响。根据多次实车试验结果和理论分析,将列车交会分为列车静止交会、等速交会和不等速交会3种工况,研究了3种工况的列车交会压力波与运行速度之间的关系,得到一系列回归关系式。研究结果表明:静止列车上的压力波与交会列车运行速度的平方成正比;两列车等速交会时,列车上的压力波幅值与两交会列车的运行速度和相对速度的平方成正比;两列车不等速交会时,高速列车承受的压力波幅值小于与之交会的低速列车所承受的压力波幅值;两列车等速交会时的压力波大于一方列车静止时交会的压力波。

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.

高速列车隧道内交会压力波基本特性数值模拟研究

高速列车隧道内交会压力波变化剧烈,产生较大的气动载荷,可能带来乘客舒适性、车体及部件和洞内固定设备气动疲劳破坏问题,给列车安全运行带来隐患。基于CFD软件,采用三维可压缩非定常湍流流动的模型压力修正算法和任意滑移界面网格技术,本文对高速列车隧道内等速和不等速交会压力波进行数值模拟,分析了列车交会过程中车体外部压力场的变化,较为详细地描述了头头交会、头尾交会及尾尾交会时列车头尾部部位压差的变化过程,分析了等速和不等速交会时车外及洞内压力波的变化特性,初步给出了交会时变速度列车的负压峰值绝对值与车速的拟合关系式。

列车交会空气压力波测量的影响因素

研究了连接动态压力传感器的信号线长度、放大器的滤波频率和数据采集系统的采样频率对空气压力波测量的影响。研究结果表明,当传感器信号线长度小于100m时,对传感器输出的动态信号影响不大于1%,满足列车交会空气压力波实车测量要求;放大器的滤波频率和数采系统采样频率对空气压力波的测试结果均有较大影响,应采用带低通的应变放大器,滤波频率以100Hz为宜;随着采样频率的增加,测量得到的空气压力波幅值增大,采样频率增加到1kHz后,测量结果趋于稳定。在列车交会空气压力波实车测试中,为保证测试的准确性,节省设备内存空间,采样频率取1kHz较合适。

磁浮列车气密性能对隧道净空面积的影响

系统地探讨了车辆气密性能对隧道净空面积的影响规律。计算了不同气密性能的TR型磁浮列车,以不同运行速度通过不同长度的单线隧道时的压力波,并根据德国及ERRI的隧道与列车内压力波容许标准,确定了所需的隧道净空面积。

准高速列车交会空气压力波试验研究

根据在广深准高速线上首次成功地进行列车交会压力波试验所得结果，本文分析了列车交会压力波幅值大小与列车运行速度、交会列车相对速度、线间距、车体截面形状、车头形状的关系，以及高速车对低速车的影响。

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。

环境风与列车交会耦合作用下磁浮列车横向气动性能

采用三维、可压、非定常N-S方程,用动网格技术实现列车与地面、环境风与列车之间的相对运动,对不同风速、风向环境风作用下,磁浮列车以430 km/h速度等速交会时列车横向气动性能进行数值分析。研究结果表明：当风向角为135°时,磁浮列车受到的交会压力波幅值最大;头车和尾车横向力在风向角分别为270°和225°时最大,分别为-172.5 kN和77.4 kN;头、尾车侧滚力矩均在风向角为90°时最大,分别为-226.7 kN·m和-203.7 kN·m;在90°风向角下,风速增大,列车受到的横向力和侧滚力矩增大,横向力近似与风速的0.8次方成正比,而侧滚力矩约与风速的1.3-1.5次方成正比。

横通道设置对车隧气动多波峰的影响

为了研究横通道设置对压力波传播特性的影响,基于列车进入隧道所产生的压缩波在隧道与横通道交叉点的传播、反射理论,采用三维数值方法对设置横通道情况下的压力波传播特性进行了分析,对横通道设置不同位置时缓解微气压波的效果进行了比较.研究表明:首波压力梯度在列车进入隧道较短范围内(10 m)即达到峰值,横通道距隧道洞口距离增大,会使列车经过横通道所产生的2次波压力梯度峰值减弱,横通道距洞口距离由20 m调整为50 m,可使2次波峰值降低50%.

高速列车通过截面突变隧道时压力波的数值模拟研究

高速铁路隧道压力波是铁路高速化中日益突出的问题之一,而高速列车通过截面突变隧道时压力波特性目前研究较少。本文根据高速列车通过隧道过程中引起空气流动的特点,在对复杂空气流动现象进行合理简化的基础上,采用一维可压缩不等熵非定常流体流动模型和广义黎曼变量特征线法发展了截面突变隧道压力波的数值计算方法,并给出了相应的边界条件,随后与国外典型试验数据进行了比较,证明本方法的正确性。在此基础上本文分别对单车和会车通过截面突变隧道的压力波进行了数值分析,对揭示截面突变隧道内压力波特征及截面突变对隧道压力波的影响有一定的意义。

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.

“长白山”高速列车与货车交会试验研究

研究确定我国铁路200 km时速动车组与120 km时速货物列车在区间正线(4.4 m线间距)交会时的安全性,为铁路第6次大提速的技术改造和安全运行提供有力的科学依据,在京秦线的丰润至玉田路段进行了“京秦线提速200 km.h-1列车交会综合试验”。利用稳态和瞬态压力测试系统,对货车正常运行时(非交会)蓬布的稳态压力和列车交会时的空气压力波进行测试,并对测量结果进行综合分析。研究结果表明:货车以120km时速运行时,整块篷布和半块篷布受到的稳态气动升力分别为896 N和541 N;在线间距为4.4 m、货车以120 km时速与“长白山号”动车组200 km时速交会时,蓬布受到的最大交会压力波幅值为723 Pa,其最大应力值半块篷布略大于整块篷布,均小于其许用应力值;集装箱受到的气动倾覆力矩为8.5 kN.m,远小于其临界倾覆力矩。因此,200 km时速的动车组与120 km时速的货车在4.4 m线间距情况下交会时,只要蓬布拴结方式正确和在蓬布没有被破坏的情况下是安全的。

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.

列车交会篷布气动力分析

为解决目前一车苫盖2张货车篷布(简称X型篷布)存在的严重兜风现象与货物湿损问题,并检验新型篷布(简称D型篷布)的使用效果,基于不同装载与加固方案,通过实车试验,针对D型篷布与X型篷布在有绳网和无绳网12种情况下,测试了列车交会压力波和货车蓬布绳索拉力。测试结果表明:当80～120km·h-1速度下的货车与200～210km·h-1速度下的动车组交会时,动车组上感受的最大压力波幅值仅为577Pa,货车感受到的最大压力波幅值为715Pa;绳索最大值为1055N,出现在无网X型篷布的角绳上,满足相关规定要求;没有苫盖篷布绳网时,2种篷布兜风现象均较严重,同等速度下无绳网X型篷布逆向压缝篷布绳索拉力比顺向压缝的大40%左右;篷布绳网在降低篷布绳索气动力中发挥了重要作用,大部分工况下无绳网篷布绳索受到的气动力比有网的大50%～80%。可见,在相同工况下,D型篷布比X型篷布使用性能优良。

隧道入口侧风条件下高速铁路隧道内流场特性

为了保证高速列车在隧道入口有侧风环境中的安全,采取数值分析的方法,建立高速列车进入隧道口存在侧风时的三维可压缩、粘性、非稳态湍流数学模型,研究了当隧道洞口有无侧风和隧道洞口侧风速度变化时隧道内的压力变化以及隧道内活塞风的变化规律.研究结果表明:隧道入口存在侧风时,隧道内测点先出现负压力峰值,后逐渐上升到正压力峰值;随着压缩波的向前传播,波形逐渐分化成两个波峰,并且压缩波越往前传播,第一个波峰逐渐消失,第二个波峰得到加强,其波峰的正压峰值超过无侧风时的最大正压峰值;隧道内速度场出现明显的非对称性,隧道内靠近迎风一侧的环状空间的列车风比背风一侧环状空间的小,背风一侧隧道入口处出现比较明显的涡流,侧风速度越大,最大负压值绝对值越大,隧道内测点的最大正压值、最大负压值均与侧风的速度成正比;当列车速度为350 km/h,侧风速度到达40 m/s时,隧道内活塞风的速度可达21.8 m/s,隧道内的压缩波的最大负压值可达-6 547 Pa.

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。