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中国铁道科学2025年第01期:湍流脉动风对高速铁路路堑区域积雪分布的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘操;高广军;陈光;李小白;张洁;王家斌;

单位:中南大学重载快捷大功率电力机车全国重点实验室;中南大学轨道交通列车安全保障技术国家地方联合工程研究中心;中南大学轨道交通安全教育部重点实验室;

摘要:针对铁路路堑区域风吹雪灾害问题,采用改进延迟分离涡湍流模型、合成涡方法及欧拉两相流模型,结合网格动态变形技术,实现路堑区域雪粒堆积外形的时程变化提取,并通过试验验证数值模拟的正确性。在此基础上,模拟分析均匀来流和湍流来流2种工况下路堑内流场结构、摩擦速度分布及积雪轮廓变化规律,研究湍流脉动风对高速铁路路堑区域积雪分布的影响。结果表明:2种来流条件下路堑区域迎风侧边坡积雪质量基本一致,但积雪质量增长速率与积雪分布特性存在较大差异;湍流来流延缓了路堑背风侧边坡区域大尺度涡系到涡对的转换,且在道床与背风侧边坡之间产生较强的侵蚀现象,进而降低了背风侧边坡和道床区域的积雪质量;相比于均匀来流工况,120 min时湍流来流工况下的路堑整体积雪质量降低24.8%,其中背风侧边坡区域积雪质量降低40.2%,道床区域积雪质量降低20.6%,迎风侧边坡区域积雪质量基本一致。

关键词:高速铁路;;路堑;;湍流脉动风;;积雪分布;;数值模拟

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52202429);; 湖南省自然科学基金资助项目(2023JJ40747);; 湖南省研究生创新训练项目(1053320220552)