| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第8-16页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第8-10页 |
| 1.1.1 国内外高速铁路的发展 | 第8-9页 |
| 1.1.2 高速列车空气动力学问题 | 第9-10页 |
| 1.2 高速列车进入隧道空气动力学效应 | 第10-12页 |
| 1.2.1 压力波动特点 | 第10-11页 |
| 1.2.2 气动力及力矩问题 | 第11-12页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第12-15页 |
| 1.3.1 初始压缩波产生及微气压波的研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3.2 隧道压力波的研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3.3 进口波的研究现状 | 第14页 |
| 1.3.4 列车运行横向振动研究现状 | 第14-15页 |
| 1.4 本文研究内容和研究方法 | 第15-16页 |
| 1.4.1 本文研究内容 | 第15页 |
| 1.4.2 研究方法 | 第15-16页 |
| 2 控制方程和 CFD 方法 | 第16-28页 |
| 2.1 高速列车进入隧道的流动特征 | 第16页 |
| 2.2 雷诺时均方法 | 第16-20页 |
| 2.2.1 标准 k ε模型 | 第17-18页 |
| 2.2.2 k ω模型 | 第18-19页 |
| 2.2.3 RNG k ε模型 | 第19-20页 |
| 2.3 近壁面处理方法 | 第20-22页 |
| 2.4 湍流流场计算的有限容积法 | 第22-26页 |
| 2.4.1 流体通用控制方程 | 第22-23页 |
| 2.4.2 空间离散 | 第23-24页 |
| 2.4.3 时间离散 | 第24-25页 |
| 2.4.4 PISO 算法 | 第25页 |
| 2.4.5 代数方程的求解方法 | 第25页 |
| 2.4.6 迭代求解的收敛判据 | 第25-26页 |
| 2.5 STAR-CD 软件介绍 | 第26-28页 |
| 3 网格设计 | 第28-42页 |
| 3.1 列车模型和隧道模型 | 第28-29页 |
| 3.1.1 列车模型 | 第28页 |
| 3.1.2 隧道模型 | 第28-29页 |
| 3.2 数值计算区域 | 第29-31页 |
| 3.3 网格不同密度区的确定原则 | 第31-34页 |
| 3.4 网格划分工具和主要几何特征的捕捉方法 | 第34-37页 |
| 3.5 RANS 的网格设计与展示 | 第37-42页 |
| 3.5.1 网格分辨率及网格数目优化 | 第37-39页 |
| 3.5.2 Courant-Friedrichs-Lewy 条件 | 第39-40页 |
| 3.5.3 网格展示 | 第40-42页 |
| 4 压力波动效应分析 | 第42-63页 |
| 4.1 网格独立性研究 | 第42-43页 |
| 4.2 隧道进口波特性 | 第43-52页 |
| 4.2.1 进口波基本特性分析 | 第43-45页 |
| 4.2.2 进口波空间分布特征 | 第45-48页 |
| 4.2.3 进口波产生机理 | 第48-52页 |
| 4.3 初始压缩波特性 | 第52-54页 |
| 4.4 不同湍流模型的影响特点 | 第54-58页 |
| 4.5 列车表面压力波特性 | 第58-63页 |
| 5 气动力和力矩变化特性分析 | 第63-74页 |
| 5.1 气动力和力矩的定义 | 第63-64页 |
| 5.2 网格独立性研究 | 第64-69页 |
| 5.2.1 整车气动力及力矩 | 第64-67页 |
| 5.2.2 头车气动力及力矩 | 第67-69页 |
| 5.3 气动力及力矩变化与压力波的关系 | 第69-74页 |
| 结论 | 第74-75页 |
| 致谢 | 第75-76页 |
| 参考文献 | 第76-80页 |
| 主要符号表 | 第80-82页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和参与科研课题 | 第82页 |