为研究西北戈壁地区新疆段桥梁防风栅的防风效果,基于Fluent风沙两相流非定常模型,采用标准κ-ε湍流模型,选取兰新高铁中最具代表性的32 m箱梁结构,分析风沙环境下不同孔隙率防风栅对高速铁路桥梁及防风栅自身风沙流场分布的影响。结果表明:一定孔隙率的防风栅会降低迎风气流速度,对防风栅周围流场施加阻力,造成气流动量损失,从而对背风面产生遮蔽作用;防风栅可以阻挡部分来流风,但会使桥梁上的阻力和力矩增加,降低桥梁的抗风性能;防风栅孔隙率过低不利于桥梁稳定性,过高不利于列车行驶安全,20%~30%孔隙率的防风栅较优。

为研究携沙强横风在不同路堤下对高速列车气动特性的影响,建立简化的高速列车模型,采用三维、定常、不可压雷诺时均Navier-Stokes方程和标准κ-ε两方程湍流模型,数值模拟高速列车在单线路堤、双线路堤、半堑路堤的气动性能,分析列车在不同路堤倾角的流场结构,计算列车的侧力系数、升力系数、倾覆力矩与路堤倾角之间的关系。结果表明:不同类型的路堤下,在列车背风侧近地面处,都生成一个形状不规则的漩涡,漩涡的大小与路堤倾角正相关,且负压的最