超音速磁浮列车低真空埋地管道热环境形成机理及特征参数优化

批准号:
51978575
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
袁艳平
依托单位:
学科分类:
建筑物理
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
袁艳平
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中文摘要
超音速磁浮列车低真空埋地管道交通系统是未来轨道交通技术的重要发展方向,管道内热环境是保障列车安全运营的重要因素。大阻塞比低真空受限空间运动空气的复杂传热规律、高速磁浮列车运动产生的活塞风以及高马赫数气流诱发激波的共同存在,导致低真空埋地管道内传热流动过程异常复杂,从而提出了热环境控制的新课题。项目拟采用理论分析、数值计算和缩比试验相结合的研究方法,开展超音速磁浮列车低真空埋地管道热环境形成机理与特征参数优化研究。在建立“围岩—管道—磁浮列车—低真空空气”系统传热流动三维非定常数理模型和求解方法的基础上,探明超音速磁浮列车低真空埋地管道内热环境形成、演化及时空分布特性,揭示强激波和活塞风对耦合传热流动过程的共同作用规律,建立传热流动特征参数与热环境之间的参数化响应模型,分析不同特征参数的相干性和灵敏性,并获得最优组合集。成果可为超音速磁浮列车低真空埋地管道交通设计和安全运行提供理论支撑。
英文摘要
The evacuated buried tube supersonic speed maglev transport system is an important development direction of rail transit technology in the future. The thermal environment of tube is an important factor to ensure the safe operation of the tube train. The coexistence of complex heat transfer law of moving air in confined space with high blocking ratio and low vacuum, piston wind generated by high-speed maglev train and shock wave induced by high Mach number of air flow leads to the extremely complex heat transfer and flow process in evacuated buried tube, thus a new topic of thermal environment control is put forward. Formation mechanism on the thermal environment of the evacuated buried tube caused by the supersonic maglev train and its characteristic parameters optimization will be studied by combining theoretical analysis, numerical calculation and scale model test. Both three-dimensional unsteady numerical simulation model and solution method of "surrounding rock - tube - maglev train - low vacuum air" coupling system in coupled heat transfer and flow will be first established. Then the formation, evolution and space-time distribution of thermal environment in the evacuated buried tube will be found, the regulation of the interaction of strong shock wave, piston wind, etc. on coupled heat transfer and flow process will be revealed. Based on the parameterized response model between characteristic parameters of the evacuated buried tube supersonic speed transport system in heat transfer and flow and thermal environment, the coherence and sensitivity of different characteristic parameters will be analyzed, and the optimal combination set will be obtained. The results can provide theoretical support for traffic design and safe operation of the evacuated buried tube supersonic speed maglev transport system.
期刊论文列表
专著列表
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DOI:https://doi.org/10.1016/j.ast.2020.105977
发表时间:2020
期刊:Aerospace Science and Technology
影响因子:5.6
作者:Niu Jiqiang;Sui Yang;Yu Qiujun;Cao Xiaoling;Yuan Yanping;Yang Xiaofeng
通讯作者:Yang Xiaofeng
DOI:--
发表时间:2022
期刊:工程热物理学报
影响因子:--
作者:余秋君;杨肖峰;牛纪强;眭洋;杜雁霞;袁艳平
通讯作者:袁艳平
DOI:10.1016/j.applthermaleng.2022.119876
发表时间:2022-12
期刊:Applied Thermal Engineering
影响因子:6.4
作者:Qiujun Yu;Xiaofeng Yang;J. Niu;Yang Sui;Yanxia Du;Yanping Yuan
通讯作者:Qiujun Yu;Xiaofeng Yang;J. Niu;Yang Sui;Yanxia Du;Yanping Yuan
DOI:10.1016/j.ijheatfluidflow.2021.108890
发表时间:2021-12
期刊:International Journal of Heat and Fluid Flow
影响因子:2.6
作者:Qiujun Yu;Xiaofeng Yang;J. Niu;Yang Sui;Yanxia Du;Y. Yuan
通讯作者:Qiujun Yu;Xiaofeng Yang;J. Niu;Yang Sui;Yanxia Du;Y. Yuan
DOI:10.1016/j.tust.2023.105126
发表时间:2023
期刊:Tunnelling and Underground Space Technology
影响因子:6.9
作者:Yang Sui;J. Niu;Qiujun Yu;Xiaoling Cao;Yanping Yuan;Xiaofeng Yang
通讯作者:Yang Sui;J. Niu;Qiujun Yu;Xiaoling Cao;Yanping Yuan;Xiaofeng Yang
川藏铁路隧道热湿环境调控与火灾安全保障理论及方法
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:300万元
- 批准年份:2020
- 负责人:袁艳平
- 依托单位:
建筑可再生能源与相变储能集成技术及应用
- 批准号:--
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
- 资助金额:15万元
- 批准年份:2020
- 负责人:袁艳平
- 依托单位:
基于伪装和节能需求的防护工程热湿环境分区分时调控
- 批准号:51678488
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:66.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:袁艳平
- 依托单位:
矿井避难硐室围岩蓄冷-相变蓄热耦合降温系统特性研究
- 批准号:51378426
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:袁艳平
- 依托单位:
特长深埋高速铁路隧道高温高湿环境的形成机理与控制
- 批准号:50978220
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:35.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:袁艳平
- 依托单位:
国内基金
海外基金
