一种仿鲨鱼鳃部特征隧道洞门设计方法技术

技术编号:40956828 阅读:20 留言:0更新日期:2024-04-18 20:33
本发明专利技术涉及隧道设计技术领域,公开了一种仿鲨鱼鳃部特征隧道洞门设计方法,包括:计算网格采用切割体网格;通过将整个计算域分为相对运动的重叠网格区域和相对静止的背景网格区域;得到隧道出口微气压波幅值与无隧道洞门相比,在设置隧道洞门的情况下,隧道出口的微气压波幅值明显减小,但相较仿开孔隧道洞门,仿鲨鱼腮部斜切角度隧道洞门的微气压缓解率较低,说明仿鲨鱼开孔是将高速列车突入隧道洞门造成的空间限制的气流通过仿生孔排出去,而仿鲨鱼腮部开孔斜切角使得从仿生孔排出去的气流更加顺流,综合最优的仿生孔和斜切角度,使得隧道出口的微气压波幅值最小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及隧道设计,尤其涉及一种仿鲨鱼鳃部特征隧道洞门设计方法


技术介绍

1、高速列车运行速度的大幅提升导致的车隧耦合空气动力学问题日益突出。时速350公里等级高速列车通过隧道时,隧道出口微气压波幅值和列车运行速度的3次方成正比,目前主要采用斜切式隧道洞门缓解列车通过隧道时微气压波幅值。我国新一代更高速列车车速将提升至400公里等级,更高的列车运行速度会造成微气压波激化,在隧道出口产生音爆,对隧道出口的居民造成噪音污染,同时也会损伤隧道出口建筑结构。

2、更高速列车通过隧道时产生的微气压波激化,需要进一步进行缓解,而缓解隧道出口微气压波幅值的最佳手段依然是隧道洞门气动参数的优化设计,目前使用的隧道洞门主要有开孔型隧道洞门、扩大型隧道洞门、斜切型隧道洞门和组合隧道洞门,需要在这些洞门的基础上提出创新性的设计,从而达到进一步缓解隧道出口微气压波的效果,为此,本专利技术通过土木工程学、空气动力学和仿生学等多学科交叉的方式,提出了一种仿鲨鱼鳃部特征的更高速铁路隧道洞门,具备大幅缓解隧道出口微气压波的功能。


>技术实现思路本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种仿鲨鱼鳃部特征隧道洞门设计方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的仿鲨鱼鳃部特征隧道洞门设计方法,其特征在于,现行隧道出口微气压波幅值评判标准是在隧道出口有建筑物时,建筑物处的微气压波幅值小于20Pa,隧道出口无建筑物时,距隧道出口20m处的微气压波幅值小于50Pa,否则需要建设隧道洞门以降低隧道出口的微气压波幅值。

3.根据权利要求1所述的仿鲨鱼鳃部特征隧道洞门设计方法,其特征在于,鲨鱼在海水中快速游动的雷诺数和400km/h级高速列车高速运行相似,受鲨鱼腮部泄压启发,高速列车进入隧道产生的高压气体通过隧道洞门强制排出,以降低隧道出口的微气压波...

【技术特征摘要】

1.一种仿鲨鱼鳃部特征隧道洞门设计方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的仿鲨鱼鳃部特征隧道洞门设计方法,其特征在于,现行隧道出口微气压波幅值评判标准是在隧道出口有建筑物时,建筑物处的微气压波幅值小于20pa,隧道出口无建筑物时,距隧道出口20m处的微气压波幅值小于50pa,否则需要建设隧道洞门以降低隧道出口的微气压波幅值。

3.根据权利要求1所述的仿鲨鱼鳃部特征隧道洞门设计...

【专利技术属性】
技术研发人员:张雷王田天白夜蔺童童刘宏康
申请(专利权)人:中国国家铁路集团有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1