联通式内缓冲结构对隧道气动效应减缓效果

为解决地形受限而无法在隧道入口处设置缓冲结构的隧道气动效应问题,提出了一种新型的联通式内缓冲结构,基于三维、可压缩、非定常Navier-Stokes方程,采用k-ε两方程湍流模型,通过滑移网格技术,对列车高速驶入隧道所引起的压力波动进行了计算.通过将不同缓冲结构形式对隧道气动效应的减缓效果进行对比,选定出了此缓冲结构的...     

台阶开孔式缓冲结构对隧道气动效应分析

随着列车速度的不断提升,列车由明线驶入隧道所引发的微气压波问题变得日益突出,组合型式缓冲结构较单一型式缓冲结构能更好的缓解微气压波的影响,为了进一步减缓微气压波对隧道周边环境的影响,提出了台阶开孔式组合型缓冲结构.基于κ-ε两方程紊流模型(κ为湍动能,ε为耗散率),运用数值模拟的方法,从开孔距离、开孔率、开孔数量、开孔位置4个方面进行研究,对列车驶入隧道所引起的初始压缩波压力和压力梯度值进行具体分析,得出优化设计参数.台阶开孔式缓冲结构对初始压缩波压力最大值的影响较小,但对初始压缩波压力梯度值影响较大.当开孔距离为4m、开孔率α为36%、开孔数量为2 孔、开孔位置为顶部开孔时,为最优工况,对压力梯度的减缓效果达到了60.14%.     

交叉开口型缓冲结构对隧道微压波的作用分析

针对高速铁路隧道空气动力学问题,现阶段研究的重点是找到更为有效减缓微压波的途径。采用数值分析中的动网格技术,对高速列车突进设置有非交叉开口型与交叉开口型缓冲结构的隧道进行数值模拟。研究结果表明:开口在减缓气动效应的作用上,会相互影响;修建适当的交叉开口型缓冲结构可以更有效地降低压力梯度峰值,在工程不变的情况下,降低率最大可达到8%;通过数值模拟对比分析,给出了两开口缓冲结构的最佳修建形式,并为交叉开口型缓冲结构的深入研究奠定了基础。     

缓冲结构对隧道口微气压波的影响

为有效缓解微气压波对隧道周围环境的影响,设置合理的缓冲结构,采用数值模拟计算和动模型模拟实验相结合的方法,对列车通过隧道引发的压力变化、微气压波和不同形式的缓冲结构进行研究。研究结果表明:对任一类型缓冲结构,其结构长度和入口断面积之间均存在固定的最佳匹配关系,即对断面扩大无开口型缓冲结构,当缓冲结构长度分别为1.0D,2.0D和3.0D（D为隧道等效直径）时,对应的最佳入口断面积分别为1.8S,1.9S和1.8S（S为隧道断面面积）,微气压波幅值分别减小46.7%,55.3%和52.8%;对线性喇叭型缓冲结构,当缓冲结构长度分别为1.5D,2.0D和3.0D时,对应的最佳入口断面积分别为2.5S,2.4S和2.7S,微气压波幅值分别减小59.4%,64.2%和71.6%。     

隧道内缓冲结构对高速列车微压波的影响

摘要：
采用数值方法模拟列车通过隧道的过程,并使用前人的实验数据对计算模型进行了验证.研究了隧道内挡板缓冲结构对微压波强度的影响,揭示挡板装置产生微压波的双峰特征,得到挡板大小和挡板安装位置对微压波强度的影响规律.结果表明,在隧道内合理地安装挡板能有效地削减隧道内压缩波强度,从而削减隧道出口处微压波强度.     

基于正交试验的隧道洞口缓冲结构参数优化

为了优化高速铁路隧道洞口缓冲结构参数,基于正交试验,利用FLUENT中三维、可压缩、粘性、湍流模型完成了4因素4水平共16种组合工况的数值模拟.试验中着重考察了各因素、水平组合对压力梯度降低率的影响.研究结果表明:正交试验能有效减少试验次数且不降低试验精度;各因素对组合式缓冲结构缓冲效果影响的主次顺序依次为开口尾部距隧道洞口距离、开口率、开口距缓冲结构入口距离、扩大断面与隧道断面积之比;在试验范围内给出了各影响因素的最优组合参数.     

隧道结构对高速列车穿行过程气动特性的影响

以CRH2型高速列车穿行隧道过程的气动特性为研究对象,建立了列车模型及具有不同缓冲结构、不同阻塞比的隧道计算模型,并与相同工况下的模型实验进行对比,验证了仿真模型的可行性.以kε-湍流模型为基础,对高速列车以不同速度进入具有不同缓冲结构、不同阻塞比的隧道时的外流场进行了仿真模拟.分析了列车在进入隧道时压缩波的产生机理,得到了列车表面风口在车体进入隧道过程中的压力波动情况.仿真结果表明:隧道缓冲结构的缓冲性能按抛物线型、线性、不连续性的顺序依次减小;压力值随阻塞比增大而线性减小.由此提出了减小列车进入隧道时表面压力波动的方法.     

风井缓冲结构参数对地铁列车气动性能的影响

随着地铁列车速度不断提升,列车高速通过隧道风井(缓冲结构)时隧道内交变压力显著增加,会对列车内乘客造成严重影响。本文采用滑移网格方法,通过模拟地铁列车由车站开始加速并以最大速度通过隧道风井缓冲结构过程的气动性能,分析风井缓冲结构的参数对隧道内交变压力的影响规律。研究结果表明：列车表面压力数值计算结果与实车试验结果较吻合。风井缓冲结构可以有效减小列车通过风井时的压力变化幅值,风井前缓冲结构对列车通过时的压力变化率影响较大,而对列车压力变化幅值影响较小,风井后缓冲结构可以有效减缓列车通过风井过程的压力突变。随着缓冲结构横截面积增大,列车通过风井时的压力变化幅值呈减小趋势,但不同缓冲结构下列车表面压力差异较小。当缓冲结构总长度一定时,随着风井后缓冲结构长度增加,列车表面压力变化幅值呈减小趋势;当风井后缓冲结构的长度由0 m增加至 50 m时,头车表面压力幅值减小21.5%。     

气动高效复合缓冲装置

通过对普通气缸缓冲装置的最优化分析,得出了缓冲装置的最优工作点,并据此设计了一种高效复合缓冲装置。     

纸塑缓冲结构改良设计

缓冲包装的内衬件,一般均采用EPS(可发性聚苯乙烯泡沫塑料),而EPS废弃物造成的白色污染也是触目惊心的,进入环境后,很难降解,EPS采用的氟氯烃发泡剂对臭氧层具有破坏作用,国际上已经禁止使用,给我国电子产品的出口带来了障碍.因此,迫切需要寻找一种新型的可降解的缓冲包装材料.纸浆模塑制品原料来源丰富,无毒,无味,具有一定的抗震性能,目前只适用于手机等内衬缓冲材料.它作为环保型缓冲材料,有着特殊的缓冲机理.为了生产出缓冲性能优良的纸塑缓冲材料,其缓冲结构设计非常重要.因此,本文通过对纸颦缓冲机理的分析以及缓冲结构设计要素的总结,对其结构进行了优化设计,提供了基本的理论依据.     

餐饮业排油烟风机噪声的治理

介绍宾馆、饭店用排油烟风机噪声治理的技术方法和设备结构,对治理效果进行了计算与实测·结果表明,可用消声器与隔声罩治理噪声,但必须增加隔声板吸声材料的厚度与密度·     

大断面黄土隧道破坏模式离散元分析

以大断面黄土隧道为背景,采用颗粒流程序PFC2D对黄土围岩破坏模式进行研究,再现黄土围岩破坏全过程,综合分析塌落拱与压力拱的发展过程.结果表明:离散元分析与现场实际围岩破坏模式基本吻合;对于黄土围岩,随着荷载逐渐增大,拱部先出现破坏,同时破坏向拱脚蔓延,初始塌落拱出现,塌落拱进一步向围岩深部发展;埋深为影响塌落拱发展关键因素,当埋深较小时,形成蔓延至地表的贯通性裂缝甚至塌陷坑,当埋深足够大时形成稳态塌落拱,与普氏理论类似;压力拱发展与塌落拱相对应,隧道形成稳态塌落拱,同时围岩压力拱亦达到稳定,且拱部压力拱范围扩展较快,反之,即为破坏延伸至地表,无法形成压力拱.     

One-Dimensional Simulation of the Pressure Wave near the Exit of a High-Speed Train Tunnel

IntroductionThe micro pressure waves generated by high- speedtrains entering tunnels have caused manyenvironmental problems in recent years. Manystudies have been carried outon the generation andpropagation of micro pressure waves. When alocomotive enters the tunnel,a compression waveis formed,distorting and attenuating as itpropagates with the speed of sound.If the tunnelis a slab track tunnel and is long enough,the wavewill eventually form a weak shock wave. Theemission of the shock wave fr…     

高速铁路并联隧道横通道对隧道内压力变化的影响

给出了高速列车穿越横通道高速铁路并联隧道时压力变化的三维非定常黏性流场数值模拟过程,研究了两条并联隧道横通道的面积变化、位置变化和斜交方式对并联隧道及横通道内压力变化的影响规律.计算结果表明:并联隧道横通道的存在,使得隧道内压力变化的最大值降低,隧道横通道断面积越大,则最大压力梯度的降低率越小,当横通道的断面积与隧道断面积之比为0.3左右时,其降低隧道中测点的最大压力及压力梯度的效果最好;横通道对隧道的降压效果与隧道交叉方式有关,横通道与隧道的斜交方式为正交,且正交角度控制在60°左右时,横通道对隧道内的降压效果比较好.对比分析表明,当并联隧道内的横通道、竖井及避洞在隧道内的位置、断面积、长度及与隧道的斜交角度相同时,竖井的降压效果最好,横通道次之,避洞的降压效果最差.     

A Note on a Result of Pesin

Ｆｏｒｓｔｕｄｙｉｎｇｔｈｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎｔｈｅｏｒｙｏｆｄｙｎａｍｉｃａｌｓｙｓｔｅｍ ,ＰｅｓｉｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄＣａｒａｔｈ啨ｏｄｏｒｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅ(Ｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ)ｗｈｉｃｈｌｅａｄｓｔｏｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎｓｏｆｂｏｔｈｃｌａｓｓｉｃａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓａｎｄｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｓ;ＨｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｗｏｔｙｐｉｃａｌＣ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｗｈｉｃｈｃｏｎｎｅｃｔｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｔｈｅｏｐｅｎｃｏｖｅｒｉｎｇａｎｄ…     

高速列车隧道内会车时气动舒适性研究

基于N-S方程及k-ε两方程紊流模型,采用有限元法对2列高速列车在隧道内交会时引起的车内压力变化及各参数对乘坐舒适性的影响进行了仿真分析.研究结果表明:2列高速列车在隧道内会车时的瞬变压力值与列车会车的地点、列车长度、列车速度及列车的密封指数均有关系,同车长、车速、密封指数的情况下,会车在隧道中部时瞬变压力变化值最大;同隧长、车速、密封指数的情况下,会车于相同地点时,较长车长的瞬变压力最大变化值要高于较短车长的;当列车的密封指数大于15s时,各种计算工况均能满足列车内瞬变压力容许值1.25kPa/3s的评价标准.     

公路隧道交通量预测的粒子群高斯过程耦合模型

交通量的预测对公路隧道运营期通风系统的节能降耗具有重大意义,将新型小样本学习机器高斯过程引入隧道交通量预测,提出了一种组合核函数,用以改善单一核函数高斯过程的泛化性能,在网络训练过程中采用粒子群优化算法,自动搜寻泛化性能最好的高斯过程超参数,形成粒子群高斯过程耦合算法,并编写了相应的计算程序.对某公路隧道交通量进行了预测,结果表明:组合核函数高斯过程最大预测相对误差仅为4.41%,平均相对误差为1.96%;两种单一核函数高斯过程最大预测相对误差均为6.68%,平均相对误差分别为2.7%和2.67%;粒子群高斯过程耦合模型可以高精度地用于隧道交通量预测,且组合核函数可以提高单一核函数的泛化性能,并为其他类似工程提供借鉴.     

考虑围岩松动圈支护体影响的深埋圆形隧道衬砌优化设计

首先考虑围岩松动圈支护体的影响,在完全接触条件下,根据弹塑性力学理论,推导出深埋圆形隧道每层衬砌切向应力和径向应力分量的解析解;然后根据混凝土和围岩材料受力状态的不同,选用不同的破坏准则,引入功能梯度材料思想,构建了不同弹性模量双层混凝土圆形衬砌优化设计的目标函数,即当目标函数为最小值时,Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ层结构同时接近或达到预设破坏状态,在设计上才最为合理;最后对衬砌材料的弹性模量和衬砌厚度分别进行了优化设计.算例分析表明:(1)随着围岩应力的增大,E2/E1和E2/E3都减小.在相同大小的围岩应力作用下,总有E2/E1＜E2/E3,故而建议设计时Ⅰ层衬砌的弹性模量应大于围岩松动圈支护体的弹性模量.(2)随着围岩应力的增大,Ⅰ层衬砌的厚度增大.在相同大小的围岩应力作用下,当E2/E1＞E2/E3时所求得的Ⅰ层衬砌最优厚度总是小于E2/E1＜E2/E3时所求得的Ⅰ层衬砌厚度,故而可通过改变Ⅰ层衬砌和围岩松动圈支护体的弹性模量相对大小来调整Ⅰ、Ⅱ层衬砌的厚度.     

偏压隧道围岩压力分布规律理论研究

结合偏压隧道围岩压力的理论公式,分析偏压隧道围岩压力和破坏范围与地表倾角、埋深和围岩条件的关系.结果表明:地表倾角越大,则深埋侧的破坏范围越大,而浅埋侧的破坏范围减小;偏压程度随着埋深的增大而减小;破坏范围随着摩擦角的增大而减小,偏压程度随着计算摩擦角的增大而减小,提高软弱围岩的力学参数可以有效地改善隧道的偏压情况,而...     

Experimental study on interference effect of rarefaction wave on laminar propagating flame

In order to study the interference effect of rarefaction wave on the laminar flame propagating structure and pressure characteristics of methane-air mixture, a small scale combustion chamber has been built. The techniques of high speed Schlieren photograph, pressure measurement and so on, are used to study the influence of rarefaction wave on the laminar flame propagating through methane-air mixture. The results show that, after the rarefaction wave acts on the propagation laminar flame, the laminar combustion is fully transformed into turbulent combustion just during several milliseconds, which leads to a sharp increase in the burning surface area and the pressure rise rate.