| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第10-22页 |
| 1.1 兰新第二双线概述 | 第10-15页 |
| 1.1.1 风环境特点 | 第10-12页 |
| 1.1.2 防风措施简介 | 第12-14页 |
| 1.1.3 运行车特点 | 第14-15页 |
| 1.2 兰新线路空气动力学问题 | 第15-17页 |
| 1.2.1 横风空气动力学问题 | 第15-17页 |
| 1.2.2 进出隧道空气动力学问题 | 第17页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第17-20页 |
| 1.3.1 横风效应的研究现状 | 第18-19页 |
| 1.3.2 进出隧道的空气动力学问题研究现状 | 第19-20页 |
| 1.4 本文研究内容及方法 | 第20-22页 |
| 1.4.1 研究内容 | 第20-21页 |
| 1.4.2 研究方法 | 第21-22页 |
| 2 基本理论和数值方法 | 第22-37页 |
| 2.1 控制方程 | 第22-27页 |
| 2.1.1 基本方程组 | 第22-23页 |
| 2.1.2 数值模拟方法 | 第23-24页 |
| 2.1.3 湍流模型 | 第24-25页 |
| 2.1.4 壁面函数处理方法 | 第25-27页 |
| 2.2 CFD数值计算方法 | 第27-29页 |
| 2.2.1 有限差分法 | 第27页 |
| 2.2.2 有限元法 | 第27页 |
| 2.2.3 有限体积法 | 第27-28页 |
| 2.2.4 PISO算法 | 第28-29页 |
| 2.3 离散格式 | 第29-31页 |
| 2.3.1 迎风格式 | 第29-30页 |
| 2.3.2 中心差分格式 | 第30页 |
| 2.3.3 单调平流重整格式 | 第30-31页 |
| 2.3.4 线性迎风差分格式 | 第31页 |
| 2.4 STAR-CD软件介绍 | 第31-32页 |
| 2.5 滑移网格技术 | 第32-35页 |
| 2.5.1 滑移网格概述 | 第32-33页 |
| 2.5.2 滑移网格信息交换 | 第33-35页 |
| 2.5.3 滑移网格实施办法 | 第35页 |
| 2.6 本章小结 | 第35-37页 |
| 3 网格划分 | 第37-55页 |
| 3.1 物理问题描述 | 第37-38页 |
| 3.1.1 物理模型 | 第37页 |
| 3.1.2 初始条件及边界条件 | 第37-38页 |
| 3.2 几何模型 | 第38-41页 |
| 3.2.1 列车模型 | 第38-40页 |
| 3.2.2 防风明洞模型 | 第40页 |
| 3.2.3 隧道模型 | 第40-41页 |
| 3.3 计算区域的确定 | 第41-43页 |
| 3.4 网格划分工具介绍 | 第43-45页 |
| 3.4.1 ANSYS ICEM CFD介绍 | 第43-44页 |
| 3.4.2 STAR-CCM+介绍 | 第44-45页 |
| 3.5 网格划分策略 | 第45-46页 |
| 3.6 网格参数 | 第46-47页 |
| 3.7 网格划分技术 | 第47-53页 |
| 3.7.1 Hexa网格划分 | 第47-49页 |
| 3.7.2 Trimmed网格划分 | 第49-52页 |
| 3.7.3 网格展示 | 第52-53页 |
| 3.8 本章小结 | 第53-55页 |
| 4 高速列车进出防风明洞气动特性分析 | 第55-93页 |
| 4.1 数值计算验证 | 第55-61页 |
| 4.1.1 实车试验数据说明 | 第55页 |
| 4.1.2 几何模型及网格划分 | 第55-56页 |
| 4.1.3 压力波计算结果对比 | 第56-58页 |
| 4.1.4 列车气动力分析 | 第58-61页 |
| 4.2 CRH5单车出防风明洞气动特性 | 第61-66页 |
| 4.2.1 流场分析 | 第61-63页 |
| 4.2.2 列车表面测点压力波动特性 | 第63-64页 |
| 4.2.3 列车气动力的变化 | 第64-66页 |
| 4.3 CRH5出洞.空气动力学性能 | 第66-71页 |
| 4.3.1 不同车速出洞.气动力变化 | 第66-68页 |
| 4.3.2 不同风速对列车出洞.气动力的影响 | 第68-69页 |
| 4.3.3 不同风向角对列车出洞.气动力的影响 | 第69-71页 |
| 4.4 CRH5单车进防风明洞气动特性 | 第71-76页 |
| 4.4.1 流场分析 | 第71-73页 |
| 4.4.2 车身测点压差波动特性 | 第73-74页 |
| 4.4.3 列车气动力的变化 | 第74-76页 |
| 4.5 高速列车洞.交会气动特性分析 | 第76-85页 |
| 4.5.1 高速列车交会流场特性 | 第76-78页 |
| 4.5.2 列车交会的压力波变化规律 | 第78-80页 |
| 4.5.3 列车交会气动力分析 | 第80-81页 |
| 4.5.4 CRH5与CRH2洞.交会气动特性 | 第81-85页 |
| 4.6 高速列车气动力及力矩对比分析 | 第85-90页 |
| 4.6.1 单车进防风明洞气动性能对比 | 第85-87页 |
| 4.6.2 单车出防风明洞气动性能对比 | 第87-89页 |
| 4.6.3 CRH5型车进出防风明洞气动性能分析 | 第89-90页 |
| 4.6.4 CRH2型车进出防风明洞气动性能分析 | 第90页 |
| 4.7 小结 | 第90-93页 |
| 5 高速列车进出隧道.气动特性 | 第93-114页 |
| 5.1 单车出隧道.气动特性 | 第93-98页 |
| 5.1.1 CRH5动车组驶出隧道.流场分析 | 第93-94页 |
| 5.1.2 CRH5型车测点压力波动特性 | 第94-95页 |
| 5.1.3 CRH5动车组驶出隧道气动力分析 | 第95-96页 |
| 5.1.4 高速列车驶出隧道气动特性分析 | 第96-98页 |
| 5.2 单车进隧道.气动特性 | 第98-101页 |
| 5.2.1 CRH5动车组驶入隧道.流场分析 | 第98-99页 |
| 5.2.2 CRH5型车测点压力波动特性 | 第99-100页 |
| 5.2.3 CRH5动车组驶出隧道气动力分析 | 第100-101页 |
| 5.2.4 CRH5进出隧道气动特性分析 | 第101页 |
| 5.3 高速列车隧道.交会气动特性 | 第101-112页 |
| 5.3.1 CRH5型车隧道.交会流场特性 | 第101-103页 |
| 5.3.2 CRH5型车隧道.交会车身测点压力波特性 | 第103-104页 |
| 5.3.3 CRH5型车隧道交会车体气动力及力矩分析 | 第104-106页 |
| 5.3.4 高速列车隧道.交会气动特性 | 第106-112页 |
| 5.4 小结 | 第112-114页 |
| 结论 | 第114-116页 |
| 致谢 | 第116-117页 |
| 参考文献 | 第117-120页 |
| 附录 | 第120-142页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第142页 |