張童童，閆亞光，趙志超，張立功，解會(huì)兵

(1.河北工程大學(xué) 土木工程學(xué)院，河北 邯鄲 056107；2.北京交通大學(xué) 土木建筑工程學(xué)院，北京 100044)

高速列車(chē)駛?cè)胨淼罆r(shí)壓縮空氣形成初始?jí)嚎s波，初始?jí)嚎s波以聲速沿隧道軸線(xiàn)傳播，當(dāng)其傳至隧道出口處，一部分能量將以微氣壓波的形式向洞口外輻射，從而產(chǎn)生聲爆現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)可以損壞周?chē)ㄖ锏牟Ａ1]。而另外一部分能量則以膨脹波的形式傳回隧道，與壓縮波相互疊加使得隧內(nèi)壓力急劇變化，不僅會(huì)引發(fā)乘客耳鳴等問(wèn)題，還可能會(huì)對(duì)隧道內(nèi)工作人員的人身安全造成威脅。

隨著高速鐵路的蓬勃發(fā)展，我國(guó)山區(qū)修建了大量的隧道，隧道微氣壓波的危害也隨著動(dòng)車(chē)的不斷提速愈加嚴(yán)重。國(guó)內(nèi)外研究表明：微氣壓波峰值與初始?jí)嚎s波的最大壓力梯度成正比[2]，可通過(guò)降低初始?jí)嚎s波的壓力梯度峰值來(lái)實(shí)現(xiàn)控制隧道氣動(dòng)效應(yīng)的目的，其主要措施有：設(shè)置緩沖結(jié)構(gòu)、豎井或橫通道以及改善車(chē)頭形狀等[3]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者為緩解隧道氣動(dòng)效應(yīng)探討了多種方法，并提供了很多行之有效的解決方案。駱建軍等[4-6]揭示了高速列車(chē)進(jìn)入隧道產(chǎn)生的壓縮波的波形變化主要表現(xiàn)在波前壓力梯度和壓縮波峰值兩個(gè)方面，壓縮波的能量損耗與壁面摩擦及空氣的黏滯作用有關(guān)。并且通過(guò)數(shù)值模擬驗(yàn)證了隧道內(nèi)設(shè)置豎井可以降低隧道內(nèi)壓力和壓力梯度的最大值，長(zhǎng)隧道設(shè)置常斷面式內(nèi)緩沖結(jié)構(gòu)對(duì)于降低隧道內(nèi)外的氣動(dòng)效應(yīng)均有顯著成效。牛紀(jì)強(qiáng)等[7]基于數(shù)值模擬對(duì)開(kāi)口型緩沖結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，并得出當(dāng)緩沖結(jié)構(gòu)開(kāi)口率為40%時(shí)，初始?jí)嚎s波壓力梯度的降低效果最顯著的結(jié)論。王英學(xué)等[8]提出了新型間縫式開(kāi)口緩沖結(jié)構(gòu)并確定了單間縫和雙間縫的最優(yōu)開(kāi)口率。閆亞光等[9]借助氣動(dòng)聲學(xué)理論對(duì)喇叭型緩沖結(jié)構(gòu)的橫斷面積等參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，大大提高了其緩沖效果。SUZUKI et al[10]采用試驗(yàn)與模擬相結(jié)合的方式成功的模擬了高速列車(chē)駛?cè)胨淼罆r(shí)所受到的非定?？諝庾饔昧?。HOWE et al[11-13]則基于理論分析了多開(kāi)口緩沖結(jié)構(gòu)對(duì)隧道氣動(dòng)效應(yīng)的緩解效果，并對(duì)其布置位置、尺寸大小等參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。這些學(xué)者研究的緩沖結(jié)構(gòu)多為外部緩沖結(jié)構(gòu)，而對(duì)于地形陡峭、隧道入口直接與橋梁相連等導(dǎo)致無(wú)法在明線(xiàn)位置設(shè)置外緩沖結(jié)構(gòu)的情況研究較少。

考慮到隧道入口地形復(fù)雜而不便設(shè)置外緩沖結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，為減緩隧道微氣壓波對(duì)環(huán)境的影響，本文將階梯型緩沖結(jié)構(gòu)內(nèi)置，提出了一種新型的隧道內(nèi)緩沖結(jié)構(gòu)——內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)。由于數(shù)值模擬可以克服試驗(yàn)的局限性，易于模擬復(fù)雜工況且更加經(jīng)濟(jì)，故本文基于數(shù)值模擬對(duì)此種形式的緩沖結(jié)構(gòu)對(duì)隧道氣動(dòng)效應(yīng)的減緩效果進(jìn)行了分析，并給出了最優(yōu)緩沖結(jié)構(gòu)形式。對(duì)于橋隧相連、地形復(fù)雜等無(wú)法外置緩沖結(jié)構(gòu)的場(chǎng)景，為解決既有線(xiàn)路提速造成的聲爆現(xiàn)象加劇這一難題，提供了一種新的解決方案。

1 數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)

當(dāng)列車(chē)以不小于250 km/h的速度駛?cè)胨淼罆r(shí)，由此引發(fā)的流場(chǎng)可以視作湍流流場(chǎng)[7]。在此過(guò)程中，由于隧內(nèi)空氣受到壁面限制和列車(chē)的擠壓作用，盡管馬赫數(shù)小于0.3，仍需將隧內(nèi)氣體視作可壓縮流體。此時(shí)氣體與列車(chē)壁和隧道壁存在摩擦和傳熱，故可將高速列車(chē)駛?cè)胨淼浪l(fā)的空氣流動(dòng)設(shè)為三維、黏性、可壓縮的非定常流動(dòng)，采用Navier-Stokes方程對(duì)其進(jìn)行求解，對(duì)應(yīng)的流場(chǎng)控制方程如式(1)-式(3)所示[14-15]：

(1)

(2)

(3)

對(duì)于理想氣體，其狀態(tài)方程為：

P=ρRT.

(4)

本文采用流體計(jì)算軟件Fluent對(duì)模型進(jìn)行計(jì)算，湍流模型選用標(biāo)準(zhǔn)k-ε兩方程模型來(lái)進(jìn)行高速列車(chē)駛?cè)胨淼罆r(shí)所形成的空氣動(dòng)力學(xué)特性的模擬，流場(chǎng)的離散采用有限體積法，采用SIMPLE算法對(duì)控制方程進(jìn)行求解。

2 數(shù)值計(jì)算模型

2.1 計(jì)算模型

本文選取復(fù)興號(hào)CR400-BF型列車(chē)作為計(jì)算模型，列車(chē)寬3.36 m，高4.05 m，長(zhǎng)74.6 m，由頭車(chē)、中車(chē)、尾車(chē)三部分組成，忽略了包括轉(zhuǎn)向架、受電弓在內(nèi)的細(xì)部構(gòu)造，且列車(chē)運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)設(shè)在距離隧道入口60 m處，車(chē)速取300 km/h.隧道為雙線(xiàn)隧道，凈空斷面積A=100 m2，長(zhǎng)度為1 000 m，測(cè)點(diǎn)設(shè)置在隧道內(nèi)距離入口150 m處。列車(chē)和隧道模型分別如圖1、2所示。圖示內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)布置在隧道內(nèi)部距離隧道入口20 m處，其中線(xiàn)與隧道中線(xiàn)重合，隧道及內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)斷面圖如圖3所示。

圖1 復(fù)興號(hào)列車(chē)模型示意圖Fig.1 Schematic diagram of the Fuxing train model

圖2 隧道模型示意圖Fig.2 Schematic diagram of tunnel model

圖3 隧道及內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)斷面圖(單位：cm)Fig.3 Cross-section diagram of tunnel and inter-stepwise buffer structure

列車(chē)頭部和尾部構(gòu)造較復(fù)雜，選用適應(yīng)性較好的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格進(jìn)行劃分，其他區(qū)域采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分。車(chē)體鄰近區(qū)域、隧道出入口、內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)附近的網(wǎng)格進(jìn)行加密處理。隧道兩端的計(jì)算域，使用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格進(jìn)行劃分。最小網(wǎng)格尺寸為0.05 m，時(shí)間步長(zhǎng)為0.001 s，循環(huán)迭代次數(shù)為50.

內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)緩解隧道氣動(dòng)效應(yīng)的作用機(jī)理主要有以下兩方面：一方面突然變化的隧內(nèi)空間使得壓縮波、膨脹波更加頻繁的交替?zhèn)鞑?，從而耗散能量、降低微氣壓波幅值；另一方面，二階、三階形式的內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)可以通過(guò)反射壓縮波，使微氣壓波出現(xiàn)多個(gè)峰值，從而降低其最大峰值。內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)依據(jù)實(shí)際地形具有以下三種擴(kuò)張形式：僅縱向擴(kuò)張、縱向和一側(cè)擴(kuò)張、三向均擴(kuò)張。內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖例如圖4所示。

圖4 內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖例Fig.4 Design legend of inter-stepwise buffer structure

2.2 計(jì)算區(qū)域及邊界條件

本文采用滑移網(wǎng)格方法對(duì)列車(chē)和隧道的相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬，借以真實(shí)反映高速列車(chē)駛?cè)胨淼浪纬傻某跏級(jí)嚎s波的傳播過(guò)程。車(chē)隧之間的數(shù)據(jù)交換通過(guò)在列車(chē)與隧道之間設(shè)置滑移交界面來(lái)實(shí)現(xiàn)。給定列車(chē)運(yùn)動(dòng)邊界條件：vz取300 km/h，vx和vy取0.計(jì)算域側(cè)面、頂面和遠(yuǎn)端邊界條件給定壓力遠(yuǎn)場(chǎng)邊界條件，計(jì)算域近端、底面和隧道給定無(wú)滑移邊界條件。隧道及隧道兩端計(jì)算域尺寸如圖5所示。

圖5 計(jì)算區(qū)域尺寸示意圖Fig.5 Schematic diagram of calculation area size

由于選用壓力遠(yuǎn)場(chǎng)邊界條件，因此介質(zhì)選用理想氣體，氣體黏滯系數(shù)為1.789 4×10-5kg/(m·s)，導(dǎo)熱系數(shù)為0.024 2 W/(m·K).壓力遠(yuǎn)場(chǎng)邊界條件設(shè)置中馬赫數(shù)設(shè)置為0，靜壓設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓101 325 Pa.

2.3 數(shù)值計(jì)算方法驗(yàn)證

為驗(yàn)證本文數(shù)值計(jì)算方法的可行性，本文選取中南大學(xué)模型試驗(yàn)的試驗(yàn)值與數(shù)值模擬所得計(jì)算值進(jìn)行比對(duì)。為避免模型參數(shù)不同所造成的誤差，本文將數(shù)值模型的相關(guān)參數(shù)按照模型試驗(yàn)進(jìn)行了調(diào)整。

模型試驗(yàn)為無(wú)緩沖結(jié)構(gòu)隧道，縮尺比例為1∶17.6，測(cè)點(diǎn)距隧道入口14.2 m，隧道長(zhǎng)28 m，斷面積為0.258 m2，試驗(yàn)列車(chē)長(zhǎng)2.92 m，車(chē)速55.98 m/s.模型[6]分別采取試驗(yàn)以及數(shù)值模擬的方式進(jìn)行計(jì)算，由于微氣壓波峰值與初始?jí)嚎s波的最大壓力梯度成正比，故本文僅截取初始?jí)嚎s波的波前部分進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，所得隧道內(nèi)部初始?jí)嚎s波的壓力曲線(xiàn)對(duì)比如圖6所示。

圖6 試驗(yàn)值與計(jì)算值對(duì)比圖Fig.6 Comparison of tested and calculated values

由圖6可知，初始?jí)嚎s波壓力最大值的計(jì)算值較試驗(yàn)值高2%左右。這與試驗(yàn)中空氣阻力和輪軌之間的摩擦有關(guān)。本文所用數(shù)值模型計(jì)算的初始?jí)嚎s波壓力曲線(xiàn)與模型試驗(yàn)所得曲線(xiàn)吻合效果較好，這表明本文采用的數(shù)值計(jì)算方法具有一定的準(zhǔn)確性和可行性，可用來(lái)分析高速列車(chē)駛?cè)胨淼浪l(fā)的隧道氣動(dòng)效應(yīng)。

3 計(jì)算結(jié)果與分析

本文通過(guò)對(duì)比不同工況下初始?jí)嚎s波壓力及壓力梯度的變化情況，分析了不同工況下內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)對(duì)隧道氣動(dòng)效應(yīng)的減緩效果，并研究了內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)的最優(yōu)形式和設(shè)計(jì)參數(shù)，包括:布置位置、擴(kuò)張形式、階數(shù)、長(zhǎng)度和截面積等。

3.1 不同布置位置對(duì)隧道氣動(dòng)效應(yīng)的影響

取一階內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，緩沖結(jié)構(gòu)的擴(kuò)張形式取僅縱向擴(kuò)張，長(zhǎng)度取30 m，截面積取150 m2，工況1-5分別為布置在距離隧道入口20、40、60、80和100 m處。為探討不同布置位置對(duì)隧道氣動(dòng)效應(yīng)的影響，將工況1-5所產(chǎn)生的壓力和壓力梯度曲線(xiàn)與無(wú)緩沖結(jié)構(gòu)工況進(jìn)行對(duì)比，如圖7、8所示。

由圖7、8可知：設(shè)置內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)之后，壓力上升較無(wú)緩沖結(jié)構(gòu)時(shí)變得更加緩慢，且初始?jí)嚎s波的壓力梯度最大值出現(xiàn)了大幅降低，但加設(shè)此緩沖結(jié)構(gòu)對(duì)于壓力最大值的降低并不明顯，均與無(wú)緩沖結(jié)構(gòu)情況下的壓力最大值接近。隨著緩沖結(jié)構(gòu)布置位置與隧道入口之間的距離加大，壓力曲線(xiàn)上升得更為緩慢。緩沖結(jié)構(gòu)對(duì)壓力梯度最大值的減緩效果并沒(méi)有隨著距離的加大而無(wú)限增大，當(dāng)緩沖結(jié)構(gòu)布置在距離隧道入口60 m處時(shí)(工況3)，對(duì)壓力梯度最大值的減緩效果最好，達(dá)到了19.15%.

圖7 不同布置位置壓力對(duì)比曲線(xiàn)Fig.7 Comparison curve of pressure at different arrangement position

圖8 不同布置位置壓力梯度對(duì)比曲線(xiàn)Fig.8 Comparison curve of pressure gradient at different arrangement position

3.2 不同擴(kuò)張形式對(duì)隧道氣動(dòng)效應(yīng)的影響

取一階內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，緩沖結(jié)構(gòu)布置在距離隧道入口60 m處，長(zhǎng)度取30 m，截面積取150 m2，工況3、6、7分別為僅縱向擴(kuò)張、縱向和一側(cè)擴(kuò)張、三向均擴(kuò)張。為探討不同擴(kuò)張形式對(duì)隧道氣動(dòng)效應(yīng)的影響，將工況3、6、7所產(chǎn)生的壓力和壓力梯度曲線(xiàn)與無(wú)緩沖結(jié)構(gòu)工況進(jìn)行對(duì)比，見(jiàn)圖9、10.

圖9 不同擴(kuò)張形式的壓力對(duì)比曲線(xiàn)Fig.9 Comparison curve of pressure for different expansion form

圖10 不同擴(kuò)張形式的壓力梯度對(duì)比曲線(xiàn)Fig.10 Comparison curve of pressure gradient for different expansion form

由圖9、10可知：三種不同擴(kuò)張形式的緩沖結(jié)構(gòu)均可實(shí)現(xiàn)初始?jí)嚎s波壓力曲線(xiàn)的緩慢上升，均可以明顯降低壓力梯度最大值，但并未顯著降低壓力最大值。當(dāng)擴(kuò)張形式為三向均擴(kuò)張時(shí)(工況7)，對(duì)壓力梯度峰值的減緩效果最好，達(dá)到了24.66%.故在地形允許的情況下，最好選用三向均擴(kuò)張的緩沖結(jié)構(gòu)。但其余兩種工況對(duì)隧道氣動(dòng)效應(yīng)的減緩效果也十分明顯，對(duì)于既有線(xiàn)路的一側(cè)或兩側(cè)有懸崖而不便擴(kuò)張的情況，也可視情況選用。

3.3 不同階數(shù)對(duì)隧道氣動(dòng)效應(yīng)的影響

取三向均擴(kuò)張的內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，緩沖結(jié)構(gòu)布置在距離隧道入口60 m處，緩沖結(jié)構(gòu)總長(zhǎng)度取30 m，最大截面積取150 m2，各階長(zhǎng)度相同、截面積均勻降低。工況7、8、9分別為1階、2階和3階。為探討不同階數(shù)對(duì)隧道氣動(dòng)效應(yīng)的影響，將工況7、8、9所產(chǎn)生的壓力和壓力梯度曲線(xiàn)與無(wú)緩沖結(jié)構(gòu)工況進(jìn)行對(duì)比，如圖11、12所示。

圖11 不同階數(shù)壓力對(duì)比曲線(xiàn)Fig.11 Comparison curve of pressure of different orders

圖12 不同階數(shù)壓力梯度對(duì)比曲線(xiàn)Fig.12 Comparison curve of pressure gradient of different orders

由圖11、12可知：三種工況下的初始?jí)嚎s波壓力上升均較無(wú)緩沖結(jié)構(gòu)工況緩慢很多，此時(shí)壓力梯度最大值也出現(xiàn)了明顯的降低，但壓力最大值沒(méi)有明顯降低。隨著階數(shù)的增加，列車(chē)駛?cè)爰釉O(shè)緩沖結(jié)構(gòu)的隧道所產(chǎn)生的初始?jí)嚎s波的壓力梯度最大值逐漸增加，即對(duì)隧道氣動(dòng)效應(yīng)的緩解效果逐漸降低，故緩沖結(jié)構(gòu)選用一階效果最好(工況7)，其減緩效果可達(dá)24.66%.

3.4 不同長(zhǎng)度對(duì)隧道氣動(dòng)效應(yīng)的影響

取三向均擴(kuò)張的一階內(nèi)緩沖結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，緩沖結(jié)構(gòu)布置在距離隧道入口60 m處，截面積取150 m2，工況7、10、11分別為長(zhǎng)度取30 m、20 m和10 m.為探討不同長(zhǎng)度對(duì)隧道氣動(dòng)效應(yīng)的影響，將工況7、10、11所產(chǎn)生的壓力和壓力梯度曲線(xiàn)與無(wú)緩沖結(jié)構(gòu)工況進(jìn)行對(duì)比，見(jiàn)圖13、14.

圖13 不同長(zhǎng)度壓力對(duì)比曲線(xiàn)Fig.13 Comparison curve of pressure for buffer structure with different length

圖14 不同長(zhǎng)度壓力梯度對(duì)比曲線(xiàn)Fig.14 Comparison curve of pressure gradient for buffer structure with different length

由圖13、14可知：三種不同長(zhǎng)度的緩沖結(jié)構(gòu)均可以實(shí)現(xiàn)初始?jí)嚎s波壓力的緩慢上升，并明顯降低壓力梯度最大值，但未明顯降低壓力最大值。初始?jí)嚎s波的壓力梯度最大值隨著緩沖結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度的增加而降低，即對(duì)隧道氣動(dòng)效應(yīng)的緩解效果隨長(zhǎng)度的增加而增強(qiáng)，所以當(dāng)緩沖結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度為30 m時(shí)(工況7)效果最好，對(duì)壓力梯度最大值的減緩效果可達(dá)24.66%.

3.5 不同截面積對(duì)隧道氣動(dòng)效應(yīng)的影響

取三向均擴(kuò)張的一階內(nèi)緩沖結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，緩沖結(jié)構(gòu)布置在距離隧道入口60 m處，長(zhǎng)度取30 m，工況7、12、13分別為截面積取150 m2、135 m2和120 m2.為探討不同截面積對(duì)隧道氣動(dòng)效應(yīng)的影響，將工況7、12、13所產(chǎn)生的壓力和壓力梯度曲線(xiàn)與無(wú)緩沖結(jié)構(gòu)工況進(jìn)行對(duì)比，見(jiàn)圖15、16.

圖15 不同截面積的壓力對(duì)比曲線(xiàn)Fig.15 Comparison curve of pressure for buffer structures with different cross-sectional area

圖16 不同截面積的壓力梯度對(duì)比曲線(xiàn)Fig.16 Comparison curve of pressure gradient for buffer structures with different cross-sectional area

圖15、16可知：三種不同截面積的緩沖結(jié)構(gòu)均可實(shí)現(xiàn)初始?jí)嚎s波壓力曲線(xiàn)的緩慢上升，并明顯的降低壓力梯度最大值，但未顯著降低壓力最大值。隨著截面積的增加，壓力梯度最大值隨之降低，即對(duì)隧道氣動(dòng)效應(yīng)的緩解效果逐漸增強(qiáng)。當(dāng)緩沖結(jié)構(gòu)截面積為150 m2時(shí)(工況7)效果最好，其減緩效果可達(dá)24.66%.

內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)對(duì)于隧道氣動(dòng)效應(yīng)的減緩效果與外置階梯型緩沖結(jié)構(gòu)相比有一定差距，不同參數(shù)的階梯型緩沖結(jié)構(gòu)對(duì)于初始?jí)嚎s波壓力梯度最大值的減低在45%～60%左右[1]，而最優(yōu)形式的內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)減緩效果僅24.66%.但設(shè)置內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)對(duì)壓力梯度的降低效果優(yōu)于豎井[4]，可見(jiàn)對(duì)于地形復(fù)雜、橋隧相連等不宜設(shè)置外部緩沖結(jié)構(gòu)的情形，設(shè)置內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)仍可以有效緩解隧道氣動(dòng)效應(yīng)。

4 結(jié)論

1) 設(shè)置內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)對(duì)初始?jí)嚎s波壓力最大值的降低效果并不明顯，但對(duì)壓力梯度最大值降低效果顯著，最優(yōu)緩沖結(jié)構(gòu)形式對(duì)壓力梯度的降低效果可達(dá)24.66%.

2) 隨著緩沖結(jié)構(gòu)布置位置與隧道入口之間的距離加大，壓力上升更加緩慢，但減緩效果并非隨著距離的加大而無(wú)限增大，在距離隧道入口60 m處減緩效果達(dá)到最大。

3) 不同擴(kuò)張形式的緩沖結(jié)構(gòu)對(duì)壓力梯度峰值的降低效果隨著擴(kuò)張方向的增多而加強(qiáng)，在三向均擴(kuò)張時(shí)減緩效果達(dá)到最優(yōu)。在受地形限制較大(山體一側(cè)有懸崖)而無(wú)法選用三向均擴(kuò)張形式時(shí)，可視情況選用其它兩種擴(kuò)張形式。

4) 內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)的階數(shù)、長(zhǎng)度以及截面積對(duì)初始?jí)嚎s波壓力梯度的最大值均有一定影響，當(dāng)緩沖結(jié)構(gòu)為一階、長(zhǎng)度為30 m、截面積為150 m2時(shí)對(duì)壓力梯度最大值的降低效果最好。

5) 經(jīng)數(shù)值模擬可以證明，內(nèi)階梯型緩沖結(jié)構(gòu)可以通過(guò)降低初始?jí)嚎s波壓力梯度最大值，有效降低微氣壓波幅值，從而減緩聲爆現(xiàn)象，提高乘客舒適度。