大风区段开孔式挡风墙对正馈线气动特性的影响

作     者：张友鹏 冯强 赵珊鹏 王思华 ZHANG Youpeng;FENG Qiang;ZHAO Shanpeng;WANG Sihua

作者机构：兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070 甘肃省轨道交通电气自动化工程实验室(兰州交通大学)兰州730070 

出 版 物：《哈尔滨工业大学学报》 (Journal of Harbin Institute of Technology)

年 卷 期：2024年第56卷第3期

页      面：143-153页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51867013) 甘肃省自然科学基金(23JRRA850) 中国铁路北京局集团有限公司科技研究开发计划项目(202AGD03) 

主　　题：兰新高铁 挡风墙 防风效果 正馈线 气动特性 

摘      要：兰新高速铁路常年遭受风灾,挡风墙的修建虽有效防止了列车倾覆,但加剧了接触网正馈线的舞动。针对大风区段既有挡风墙“防车不防网的不足,通过设计一种开孔式挡风墙,基于流体力学理论建立计算域模型,对挡风墙的防风效果进行评估,并仿真分析挡风墙孔隙率及开孔角度对于正馈线气动特性响应的规律。结果表明:挡风墙设置一定孔隙率后,会冲击挡风墙后形成的旋涡流场,使流场趋于平稳;随着孔隙率的增大挡风墙尾流接触网正馈线位置处气流增速区范围大幅减小,且正馈线气动力系数呈明显降低趋势;当挡风墙孔隙率为0.3时,挡风墙背风侧风速残余系数为0.46~0.69,此时正馈线升、阻力系数下降率分别超过41.56%和24.59%;在孔隙率为0.3,且挡风墙设置150°开孔角度时,正馈线气动力系数相较其他角度降幅明显,从而对于正馈线的舞动可以起到进一步的抑制作用。研究成果可为兰新高铁大风区段接触网正馈线舞动防治及挡风墙优化提供一定的理论参考。