蘭新高鐵作為我國西部鐵路網的重要組成部分,對于加快我國西部地區(qū)發(fā)展,提升運輸能力,促進“一帶一路”經濟帶建設具有重要的意義。蘭新高鐵沿線地質環(huán)境復雜,且橫穿新疆境內四大風區(qū),鐵路風災嚴重。為了防止列車被大風傾覆,蘭新高鐵在大風區(qū)段沿線設置了擋風墻。但通過現(xiàn)場調研發(fā)現(xiàn)蘭新高鐵擋風墻段正饋線較無墻段會更易發(fā)生劇烈舞動,從而導致線路放電跳閘、金具嚴重磨損等故障發(fā)生,嚴重影響蘭新高鐵運行安全。為保證列車正常運行,有必要對正饋線舞動問題進行研究。由于氣流變化是導致導線舞動的直接原因,故本文對蘭新高鐵大風區(qū)段正饋線氣動特性進行研究。本文主要基于計算流體力學理論,利用仿真軟件建立大風區(qū)段接觸網正饋線二維模型,對正饋線氣動特性進行研究。首先,本文研究了不同入口風速下?lián)躏L墻對氣流的影響,包括風速大小及方向。其次,分別建立無墻條件與有墻條件下正饋線模型,研究正饋線的氣動特性,獲得正饋線在不同風速下的氣動力系數(shù)曲線。最后,以15m/s風速為例,研究擋風墻結構以及正饋線空間位置對正饋線氣動特性的影響。研究結果表明:(1)擋風墻對于氣流具有較強的匯聚作用,在擋風墻影響下氣流增速較大,正饋線位置處的風速存在一定豎... 

【文章來源】：蘭州交通大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

蘭新高鐵接觸網結構示意圖

(a) 舞動最高點 (b) 舞動最低點圖 1.2 蘭新高鐵思甜至煙墩區(qū)間內接觸網正饋線舞動1.2 國內外研究現(xiàn)狀架空導線作為一種大跨、柔性、懸索的鈍體結構，在空氣中將長期承受氣動荷載用。氣流流經導線時對導線產生不斷變化的氣動力，氣動力特性與導線自身形狀以及流的速度、密度、溫度、壓力等自然條件有關。在氣動力的作用下，導線可能發(fā)生不性質的振動，包括振動幅值、振動頻率以及振動軌跡等；而在導線的振動過程中，隨導線各點空間位置不斷改變，其對周圍流場的影響也隨之改變，從而又影響導線所受動力，最終形成氣流與導線之間的耦合振動[4]。架空導線在風、雪等復雜氣象條件引的風致振動主要有微風振動和舞動兩種情況[5]。1.2.1 微風振動研究現(xiàn)狀微風振動，又稱渦激振動，當氣流吹過架空導線時，會在導線上下表面交替脫落而在導線背后形成漩渦，這種現(xiàn)象稱為卡門渦街。氣流在導線上下表面交替脫落過程中

有墻條件下模型網格總數(shù)約為 110萬，其中正饋線周圍網格如圖 2.4 所示。圖 2.4 正饋線周圍網格截圖2.4.3 邊界條件設置計算域左邊界設置為速度入口邊界，空氣速度垂直于邊界進入流場，選取不同速度進行仿真。正饋線表面設置為無滑移邊界，計算域右邊界設置為流動出口邊界。2.5 氣動力系數(shù)定義導線在風激勵作用下，其圓形截面所受空氣動力載荷如圖 2.5 所示。主要包括豎直方向所受氣動升力 FL與水平方向所受氣動阻力 FD。FLFDU圖 2.5 導線所受空氣載荷示意圖為了更好的比較結構本身的氣動特性而不受其他因素（例如尺寸）的干擾，一般用氣動力系數(shù)來表征結構的氣動特性，這樣也更加便于比例模型在風洞試驗中的數(shù)據比

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：2910656