二维管道列车交会激波特性分析

列车在低真空管道内运行可以极大的减少阻力,但同时面临激波效应等难题。建立二维管道仿真模型,采用可压缩非定常SST k-ω湍流模型并结合滑移网格技术,研究不同起始交会距离、速度、时间下管道内激波演变规律。结果表明：两车相距较远时,列车前方壅塞区段向前推进,壅塞长度随时间线性递增,正激波相互扰动时,阻力/压力绝对值激增;两头车交会时,阻力/压力绝对值再次激增达到最大值,随列车的运行又急剧下降到相对平稳状态,交会过程中阻力/压力沿车尾方向先降低后增大。车尾区域存在激波、膨胀波相互交叉干涉现象,波系较为复杂,沿车尾方向激波反射强度减弱。随交会距离的增加,列车行驶在短、中长隧道（<1500 m）阻力/压力变化剧烈,长隧道（>1500 m）阻力/压力变化幅值较小。随速度的增加,列车前方壅塞区段长度缩短,阻力/压力绝对值增大,车尾激波串长度增加,强度减弱。     

超声速运行时管道列车激波特性分析

空气已经成为高速列车进一步提速的关键制约因素之一,为发展下一代更高速的交通运输系统,低真空管道和超高速列车结合的创新性交通运输系统构想得以提出和发展。本文建立管道列车二维计算模型,基于验证的网格和湍流模型开展超声速列车运行管道激波特性分析。结果表明：超声速列车运行时,列车前方激波以正激波形式形成壅塞区段向前推进;正激波位置随运行时间前移,压力激增的位置同步前移,但激波前后的压升比值基本不变;运行时间和运行马赫数影响壅塞区段长度;激波会在管道和列车车体之间以及尾流区域进行多次马赫反射形成激波串,随着运行时间的增长,管道车体之间激波减弱,车尾激波及反射激波强度增强。