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高速列车穿越隧道的一维非定常流场的数值模拟研究

专 业: 流体力学
关键词: 磁浮列车/高速列车 隧道空气动力学 变截面 非定常 有限体积 一维数值模拟
分类号: O35
形 态: 共 74 页 约 48,470 个字 约 2.319 M内容
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内容摘要


高速列车交通技术是地面高速交通技术中极为重要的组成部分。

随着列车速度的不断提高,高速列车的空气动力学的研究成为不容忽视的重要课题。

高速列车空气动力学问题包括明线空气动力学问题和隧道空气动力学问题两大类。

列车在穿越隧道过程中所遇到的空气动力学问题常常比明线上遇到的空气动力学问题剧烈和严重,所以对隧道空气动力学的研究极为重要。

隧道空气动力学的研究成果为高速铁路-列车系统的研发和评估审核提供重要的理论支持。

高速列车穿越隧道问题的数值模拟研究国内外已发展出多种研究方法。

该问题的流场是复杂的三维流场,应用三维数值模拟比较能够准确地达到模拟要求,以精确描绘流场。

但列车是庞大、细长的物体,研究对象中的隧道一些情况下其长度更为可观,在这样的情况下,考虑到研究效率,以及在隧道和列车长度远大于隧道水力直径的情况下对列车-隧道系统作一维假定有较高的精确度,对列车-隧道问题进行一维数值模拟研究就成为一个重要的研究手段。

随着人类对高速交通的需求不断提高,磁浮列车技术作为一项极具发展潜力的地面高速交通技术,受到各国研究者的重视。

作为一种具有极高地面速度的交通工具,磁浮列车的空气动力学的研究成为不容忽视的重要..……

全文目录


摘要
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外高速列车流场研究的进展
1.3 本文的工作
第二章 隧道空气动力学模型的建立和理论分析
2.1 物理模型
2.2 数值模型的初步分析
2.3 列车穿越隧道的压力波问题
第三章 数值算法与验证
3.1 方程的离散和数值通量格式
3.1.1 控制方程
3.1.2 数值通量格式
3.1.3 时间迭代方法
3.2 网格生成和边界条件的处理
3.2.1 网格的生成
3.2.2 边界条件的处理
3.3 数值计算方法的验证
3.4 小结
第四章 单列列车穿越隧道的数值模拟
4.1 PATCHWAY 隧道试验的数值模拟
4.2 各种影响因素的分析
4.3 TR08 型磁浮列车穿越隧道问题的数值模拟
4.4 小结
第五章 隧道内会车的数值模拟
5.1 均匀截面隧道内会车
5.1.1 单车与会车的比较
5.1.2 不同隧道位置会车的比较
5.2 非均匀截面隧道内会车
5.3 小结
第六章 总结
参考文献

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中图分类: > O35 > 数理科学和化学 > 力学 > 流体力学

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