牛纪强

(1.中南大学 交通运输工程学院，湖南 长沙 410075;

2.中南大学 轨道交通安全教育部重点实验室，湖南 长沙 410075)



高速列车通过隧道时产生的列车风研究

牛纪强1,2

(1.中南大学 交通运输工程学院，湖南 长沙 410075;

2.中南大学 轨道交通安全教育部重点实验室，湖南 长沙 410075)

摘要:采用数值计算方法，对不同编组长度高速列车以不同速度(200，250，300和350 km/h)通过隧道和于隧道中心交会进行模拟，并对产生的列车风进行分析研究。其中，数值计算方法进过实车试验数据验证，波形吻合度较好。研究发现，列车尾流引起的列车风最大，这一现象在靠近列车一侧区域尤为明显。编组长度对隧道内列车风影响显著，长编组引起的列车风明显大于短编组，增幅可达70.49%。单列车通过隧道时产生的列车风与车速近似呈线性关系，而列车于隧道内交会产生的列车风风速与车速关系已不再是线性；且相对单车工况，交会工况列车风增幅可达1.6倍。隧道内列车风峰值在空间分布存在显著差异。

关键词：高速列车；列车风；隧道；编组；交会

由于空气黏性作用，隧道内列车在运行时，边界层内空气会随列车一起运动，形成的列车风，将会危害隧道内作业人员和隧道内置设备上，严重影响列车运行的安全[1]。我国地形复杂，山区丘陵分布广泛。最近几年高速铁路的高速发展，线路中隧道比例不断上升。因此，隧道内列车风的危害将会日益突显。自从日本“新干线”开通以来，国内外对列车高速通过隧道产生的列车风进行了理论、数值模拟和试验研究，Gilbert等[2]利用动模型对ICE2列车在封闭、半封闭、不同隧道截面面积和隧道长度的隧道内产生的列车风进行了研究。……