戈壁铁路沿线防风沙栅栏设计参数优化分析

摘要：

鉴于三维多孔防风沙栅栏建立解析求解模型相对困难,运用CFX多孔介质模型进行数值计算,研究重载铁路沿线高立式防风沙栅栏的优化设计.为同时保证有限体积法的守恒性和有限元法数值精度,对多孔介质模型边界及求解进行综合控制.在多种孔隙率高立式防风沙栅栏条件下,对其周围气流运动特征进行模拟分析;对其阻沙固沙的效果对比分析后,得到高立式防风沙栅栏的最优孔隙率;利用现场试验验证数值模拟结果.研究结果表明:高立式防风沙栅栏孔隙率对绕流流场分布影响显著,对积沙效果影响较大的流场区域有减速区、加速区、回流涡、科恩达区;在戈壁铁路沿线常遇风环境下高立式防风沙栅栏最优孔隙率约为30％;现场试验与数值模拟结果相一致.研究结果可以作为预防和控制戈壁重载铁路风沙灾害的参考.

关键词：防风沙栅栏、三维数值模拟、现场试验、孔隙率、多孔介质

所属期刊栏目：16

分类号：U216.41+3(铁路线路工程)

资助基金：青海省交通建设科技项目2015-12;张家口市科学技术研究与发展计划项目1811009B-05

在线出版日期：2019-07-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1420-1426