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高速列车通过高海拔大坡度隧道车内外压力波特性 被引量：7
1
作者 万有财 周新喜 梅元贵 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期167-176,共10页
为研究高速列车通过高海拔、大坡度和特长隧道下压力波的特性,基于一维可压缩非定常不等熵流动模型的广义黎曼变量特征线法模拟列车通过隧道时的车外压力,采用时间常数法计算车内压力;分别利用国外数值模拟结果和国内西成高铁实车试验数... 为研究高速列车通过高海拔、大坡度和特长隧道下压力波的特性,基于一维可压缩非定常不等熵流动模型的广义黎曼变量特征线法模拟列车通过隧道时的车外压力,采用时间常数法计算车内压力;分别利用国外数值模拟结果和国内西成高铁实车试验数据,验证方法的合理性和准确性;以速度200 km·h^(-1)的单列8编组高速列车为研究对象,分析列车通过4种海拔、5种坡度和4种长度组成的不同隧道时,车内外压力波动和最值的变化规律。结果表明:隧道内初始压力是影响车内外压力幅值的根本原因;车内外最大正、负压均随隧道海拔的升高而线性减小,随隧道坡度和长度的增加而线性增大;与下坡相比,列车上坡运行时车内的压力舒适性更为恶劣、气密性要求更高;列车上、下坡通过坡度30‰、进口端海拔4500 m、长42 km隧道时,车外最大正、负压分别为9.85和-9.63 kPa,列车动态气密时间常数不应小于1713 s。 展开更多
关键词 高速列车 隧道 压力波 海拔 坡度 一维流动模型
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高原高铁特长和超长隧道单列车通过时空气阻力变化规律研究
2
作者 邓虹 万有财 梅元贵 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第7期1491-1501,共11页
为研究列车通过高原高铁隧道时隧道长度、坡型、坡度、海拔和列车速度对列车平均空气阻力、最大空气阻力以及隧道平均空气阻力因子、最大空气阻力因子4个空气阻力指标的影响规律,基于一维可压缩非定常不等熵流动模型特征线模拟隧道压力... 为研究列车通过高原高铁隧道时隧道长度、坡型、坡度、海拔和列车速度对列车平均空气阻力、最大空气阻力以及隧道平均空气阻力因子、最大空气阻力因子4个空气阻力指标的影响规律,基于一维可压缩非定常不等熵流动模型特征线模拟隧道压力波,将列车空气阻力分解为头尾车端部的压差阻力、车厢摩擦阻力、全列车压差阻力和列车周围空气重力沿列车运行方向的分量阻力(简称空气重力分量阻力),建立反映坡度的单面坡隧道空气阻力计算模型。研究结果表明:1)单列车通过有坡度隧道时,空气阻力变化规律与车外压力波和空气重力分量阻力有关,受到压缩波和膨胀波的作用增大或减小;单列车通过不同隧道长度的单面上坡/下坡、人字坡和平直隧道时,存在基于平均空气阻力的最不利坡型和临界隧道长度。单列车通过长10 km的单面上坡隧道时平均空气阻力最大,为47.05 kN。2)单列车通过单面上坡隧道时,平均空气阻力和最大空气阻力随着坡度和列车速度的增大而增大,随着海拔的升高而减小。3)通过对平均空气阻力与列车速度拟合得出,列车通过单面上坡、下坡隧道时,平均空气阻力分别与列车速度的1.92次方和2.14次方成正比。 展开更多
关键词 高原高铁 特长隧道 超长隧道 列车空气阻力 坡型 海拔 坡度 一维流动模型
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大坡道长大隧道及隧道群环境下高速列车车内外压力波特性的实车试验研究
3
作者 杜权 杜迎春 +3 位作者 杨瑞 魏康 万有财 梅元贵 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第7期1454-1464,共11页
高速列车通过25‰单面坡隧道时,形成压力波和大气压两者耦合下的车内外压力变化特征,因此,有必要研究在隧道大气压持续变化下的高速列车通过大坡道隧道时的气动载荷和车内压力舒适性问题。采用实车试验的方法,获取动车组通过西成高铁西... 高速列车通过25‰单面坡隧道时,形成压力波和大气压两者耦合下的车内外压力变化特征,因此,有必要研究在隧道大气压持续变化下的高速列车通过大坡道隧道时的气动载荷和车内压力舒适性问题。采用实车试验的方法,获取动车组通过西成高铁西安北—汉中线路的列车车内外压力测试数据。研究结果表明:1)列车下坡通过25‰特长隧道时车外压力波动受隧道压力波与大气压的共同作用,整体呈上升的变化趋势;2)单面坡上坡和单面坡下坡隧道的长度由1541.2 m增大至8399.2 m时,列车车内外最大压力峰值越靠近隧道出口,单面坡隧道长度越长,列车车内外压力峰值越大;3)随着大坡道隧道长度的增大,列车头车和尾车的整车气密效率在不断减小,列车车内Δp/1 s、Δp/3 s、Δp/10 s和Δp/60 s在不断增大,相应的车内压力舒适性环境更恶劣,当列车通过长大坡道隧道群时,车内压力舒适性环境和列车车体的气密性能更差;4)与压力保护阀逻辑控制相比,压力保护阀全程关闭时列车车内压力和不同时间间隔下的最大压力变化量要更小,车内压力舒适性环境更优。 展开更多
关键词 大坡道长大隧道 隧道群 车内外压力 压力舒适性环境 实车试验
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山区高速列车车体动态当量泄漏面积阈值 被引量：3
4
作者 万有财 张雷 +2 位作者 李明 刘斌 梅元贵 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期695-703,共9页
针对静态气密参数无法真实反映列车过隧道时的气密性能问题和车内压力舒适性问题,基于一维可压缩非定常不等熵流动模型的广义黎曼变量特征线法,数值模拟列车过隧道时的车外压力波动.对泄漏的空气质量流量进行修正,采用当量泄漏面积法模... 针对静态气密参数无法真实反映列车过隧道时的气密性能问题和车内压力舒适性问题,基于一维可压缩非定常不等熵流动模型的广义黎曼变量特征线法,数值模拟列车过隧道时的车外压力波动.对泄漏的空气质量流量进行修正,采用当量泄漏面积法模拟高速列车通过隧道时的车内压力.以山区高速铁路为背景,研究中国某型号动车组车体动态当量泄漏面积阈值,提出列车符合不同舒适性标准时的动态当量泄漏面积阈值建议.结果表明:车内压力符合1000 Pa/10 s标准下的当量泄漏面积更小,列车当量泄漏面积阈值的最小值随着车速的增加而减小,头、尾车和中间车当量泄漏面积阈值的建议值分别为23.2和45.6 cm^(2). 展开更多
关键词 高速列车 隧道 压力波 当量泄漏面积 一维流动模型
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京沪高铁隧道背景下列车车体动态气密性当量泄漏面积阈值特征 被引量：3
5
作者 万有财 李明 +2 位作者 张雷 刘斌 梅元贵 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期29-38,共10页
针对静态气密参数无法真实反映动车组过隧道时的气密性能问题和车内压力舒适性问题。基于一维可压缩不等熵非定常流动模型的广义黎曼变量特征线法,数值模拟车外压力;建立了高速列车通过隧道时模拟车内压力波的“当量泄漏面积”法。以京... 针对静态气密参数无法真实反映动车组过隧道时的气密性能问题和车内压力舒适性问题。基于一维可压缩不等熵非定常流动模型的广义黎曼变量特征线法,数值模拟车外压力;建立了高速列车通过隧道时模拟车内压力波的“当量泄漏面积”法。以京沪客运专线为背景,研究了中国某型号标准动车组的动态当量泄漏面积阈值随动车组编组长度、速度和是否交会的变化规律;给出了动车组在不同速度等级下符合不同舒适性标准时单节车厢动态当量泄漏面积建议值。研究表明:动车组的当量泄漏面积阈值的最小值随着车速的增加而减小;头/尾车和中间车最严格的当量泄漏面积建议值分别为10.3 cm^2和18.9 cm^2,为高速动车组气密性设计及优化各部件气密性能提供基础性技术参考。 展开更多
关键词 高速列车 隧道 压力波 耳感舒适性 当量泄漏面积 一维流动模型
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地铁隧道纵坡坡型对隧道内压力波的影响分析 被引量：1
6
作者 万有财 姚富宏 梅元贵 《兰州交通大学学报》 CAS 2021年第3期28-33,45,共7页
基于一维可压缩非定常不等熵流动模型,采用广义黎曼变量特征线法数值模拟隧道压力波.以国内某条地铁线路为背景,研究了地铁A型车以140 km/h恒速通过7560 m隧道时,五种坡型、三种坡度对隧道压力的影响,给出隧道内压力最大值位置.结果表明... 基于一维可压缩非定常不等熵流动模型,采用广义黎曼变量特征线法数值模拟隧道压力波.以国内某条地铁线路为背景,研究了地铁A型车以140 km/h恒速通过7560 m隧道时,五种坡型、三种坡度对隧道压力的影响,给出隧道内压力最大值位置.结果表明:坡型对隧道压力的影响大于坡度;V型和W型坡隧道最大正压值随着坡度的增大而增大,人字坡反之;人字坡隧道最大负压值随着坡度的增大而增大,V型坡和W型坡反之. 展开更多
关键词 地铁 隧道 坡型 压力波 特征线
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地铁列车通过不同坡型隧道时活塞风数值模拟
7
作者 万有财 曾甫海 +1 位作者 贾永兴 梅元贵 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期2154-2161,共8页
由于地铁列车运行速度的不断提升,随之所引起的一系列活塞风问题需要更深入的研究。基于一维可压缩非定常不等熵流动模型的广义黎曼变量特征线法,对地铁隧道活塞风速进行了数值模拟。以成都地铁18号线为背景,分析了活塞风的形成及其随... 由于地铁列车运行速度的不断提升,随之所引起的一系列活塞风问题需要更深入的研究。基于一维可压缩非定常不等熵流动模型的广义黎曼变量特征线法,对地铁隧道活塞风速进行了数值模拟。以成都地铁18号线为背景,分析了活塞风的形成及其随时间演化过程,研究了地铁A型车以140km/h恒速通过7560m区间隧道时,隧道取值点风速随隧道坡型和坡度的变化规律。结果表明:压缩波的传播方向与风速同向(反向)时,对风速起促进(抑制)作用;膨胀波的传播方向与风速同向(反向)时,对风速起抑制(促进)作用;坡度对风速影响的实质是隧道内存在初始压差,单面上坡隧道内初始压差减小了2.89%时,隧道内最大正风速值增大5.82%;各坡型隧道内的最大风速值与坡度呈线性关系,30‰的单面下坡内有最大风速值12.53m/s。研究结果可为后续类似问题的研究提供参考。 展开更多
关键词 地铁隧道 坡型 活塞风 一维流动模型 特征线
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