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铁道标准设计2025年第02期:350 km/h高速铁路半封闭声屏障脉动风压时变特性研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:韩珈琪;潘晓岩;吉晓宇;敬海泉;

单位:中国铁路设计集团有限公司机械动力与环境工程设计研究院;中南大学土木工程学院;

摘要:近年来,高速铁路运行速度不断提升,列车产生的噪声急剧增加,影响到附近居民的生活。半封闭声屏障广泛应用在高速铁路噪声治理中,由于半封闭声屏障结构的不对称性,导致列车通过时其空气动力学特性更加复杂,亟需深入研究。采用Fluent流体力学分析软件,建立三维数值模型,模拟速度350 km/h高速列车通过半封闭声屏障时声屏障壁面的风压分布情况,系统研究声屏障壁面脉动风压的时变特性和正负压力极值空间的分布规律,以及声屏障长度、截面形式和列车速度对声屏障壁面脉动风压的影响。结果表明,列车高速通过声屏障时壁面风压呈现明显的头波和尾波效应,声屏障壁面同一截面的风压随测点高度逐渐减小,沿长度方向正峰值出现在距离入口约5 m位置处,负峰值出现在距离入口和出口约5 m位置处,正负压力极值在中间区域基本相等;半封闭声屏障的长度对壁面风压的时程及空间分布无显著影响,半封闭声屏障截面形式对声屏障壁面风压时变趋势的影响较小,并且不同截面形式半封闭声屏障的壁面风压峰值分布情况基本一致;车速对声屏障壁面脉动风压影响显著,正峰值及负峰值近似与车速的平方成正比。研究结果可为半封闭声屏障的结构设计提供参考。

关键词:高速铁路;;半封闭声屏障;;脉动风压;;计算流体力学;;时变特性;;空间分布规律

基金资助:中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划系统性重大项目(P2018G049)