發(fā)布時(shí)間：2020-12-11 14:03

　　蘭新高鐵作為我國西部鐵路網(wǎng)的重要組成部分,對于加快我國西部地區(qū)發(fā)展,提升運(yùn)輸能力,促進(jìn)“一帶一路”經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)具有重要的意義。蘭新高鐵沿線地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,且橫穿新疆境內(nèi)四大風(fēng)區(qū),鐵路風(fēng)災(zāi)嚴(yán)重。為了防止列車被大風(fēng)傾覆,蘭新高鐵在大風(fēng)區(qū)段沿線設(shè)置了擋風(fēng)墻。但通過現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)蘭新高鐵擋風(fēng)墻段正饋線較無墻段會更易發(fā)生劇烈舞動(dòng),從而導(dǎo)致線路放電跳閘、金具嚴(yán)重磨損等故障發(fā)生,嚴(yán)重影響蘭新高鐵運(yùn)行安全。為保證列車正常運(yùn)行,有必要對正饋線舞動(dòng)問題進(jìn)行研究。由于氣流變化是導(dǎo)致導(dǎo)線舞動(dòng)的直接原因,故本文對蘭新高鐵大風(fēng)區(qū)段正饋線氣動(dòng)特性進(jìn)行研究。本文主要基于計(jì)算流體力學(xué)理論,利用仿真軟件建立大風(fēng)區(qū)段接觸網(wǎng)正饋線二維模型,對正饋線氣動(dòng)特性進(jìn)行研究。首先,本文研究了不同入口風(fēng)速下?lián)躏L(fēng)墻對氣流的影響,包括風(fēng)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(dòng)特性,獲得正饋線在不同風(fēng)速下的氣動(dòng)力系數(shù)曲線。最后,以15m/s風(fēng)速為例,研究擋風(fēng)墻結(jié)構(gòu)以及正饋線空間位置對正饋線氣動(dòng)特性的影響。研究結(jié)果表明:(1)擋風(fēng)墻對于氣流具有較強(qiáng)的匯聚作用,在擋風(fēng)墻影響下氣流增速較大,正饋線位置處的風(fēng)速存在一定豎... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

蘭新高鐵接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖

(a) 舞動(dòng)最高點(diǎn) (b) 舞動(dòng)最低點(diǎn)圖 1.2 蘭新高鐵思甜至煙墩區(qū)間內(nèi)接觸網(wǎng)正饋線舞動(dòng)1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀架空導(dǎo)線作為一種大跨、柔性、懸索的鈍體結(jié)構(gòu)，在空氣中將長期承受氣動(dòng)荷載用。氣流流經(jīng)導(dǎo)線時(shí)對導(dǎo)線產(chǎn)生不斷變化的氣動(dòng)力，氣動(dòng)力特性與導(dǎo)線自身形狀以及流的速度、密度、溫度、壓力等自然條件有關(guān)。在氣動(dòng)力的作用下，導(dǎo)線可能發(fā)生不性質(zhì)的振動(dòng)，包括振動(dòng)幅值、振動(dòng)頻率以及振動(dòng)軌跡等；而在導(dǎo)線的振動(dòng)過程中，隨導(dǎo)線各點(diǎn)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(dǎo)線所受動(dòng)力，最終形成氣流與導(dǎo)線之間的耦合振動(dòng)[4]。架空導(dǎo)線在風(fēng)、雪等復(fù)雜氣象條件引的風(fēng)致振動(dòng)主要有微風(fēng)振動(dòng)和舞動(dòng)兩種情況[5]。1.2.1 微風(fēng)振動(dòng)研究現(xiàn)狀微風(fēng)振動(dòng)，又稱渦激振動(dòng)，當(dāng)氣流吹過架空導(dǎo)線時(shí)，會在導(dǎo)線上下表面交替脫落而在導(dǎo)線背后形成漩渦，這種現(xiàn)象稱為卡門渦街。氣流在導(dǎo)線上下表面交替脫落過程中

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

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[5]輸電線路渦致振動(dòng)與尾流效應(yīng)的數(shù)值仿真[D]. 夏瑩沛.華北電力大學(xué) 2014
[6]風(fēng)致架空輸電線路振動(dòng)特性分析[D]. 李淑東.華北電力大學(xué) 2014



本文編號：2910656