流体力学结课论文：空气动力学在高速铁路建设中的应用研究.docxVIP

PAGE \* MERGEFORMAT1 流体力学结课论文 空气动力学在高速铁路建设中的应用研究 摘要：我国高速铁路建设正处于上升期，高铁建设中遇到的问题也越来越多，相关理论研究对于高铁建设的顺利开展意义重大。本文通过对空气动力学的学习研究，初步认识和了解了空气动力学在高速铁路隧道建设中的应用，对流体力学对于土木工程的重要性有了更进一步的认识。 关键词：土木工程 高速铁路 隧道 空气动力学 流体力学 1前言 HYPERLINK /view/1213823.htm \t _blank 哈大高速铁路是国家“十一五”规划的重点工程，被纳入国家《 HYPERLINK /view/1463367.htm \t _blank 中长期铁路网规划》。哈大高铁指在中国 HYPERLINK /view/2647.htm \t _blank 黑龙江省 HYPERLINK /view/2642.htm \t _blank 哈尔滨市与 HYPERLINK /view/40162.htm \t _blank 辽宁省 HYPERLINK /view/2504.htm \t _blank 大连市之间建设的高速客运专用铁路，于2007年8月23日正式开工建设，2012年12月1日正式开通运营。哈大客运专线(高铁)是我国中长期铁路规划中“四纵四横”高速铁路网的“一纵”，是京哈高铁的重要组成部分，通车后将成为世界上第一条投入运营的穿越高寒地区的高速铁路。 流体力学在土木工程中应用广泛，而在高速铁路的建设过程中，流体力学的重要分支空气动力学则起到了极为重要的作用。我国高速铁路建设正处于上升期，高铁建设中遇到的问题也越来越多，相关理论研究对于高铁建设的顺利开展意义重大。 2空气动力学简介 空气动力学是流体力学的一个分支，它主要研究 HYPERLINK /view/35677.htm \t _blank 物体在同气体作相对运动情况下的受力特性、气体流动规律和伴随发生的物理化学变化。它是在流体力学的基础上，随着 HYPERLINK /view/268246.htm \t _blank 航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。 最早对空气 HYPERLINK /view/35067.htm \t _blank 动力学的研究，可以追溯到人类对鸟或弹丸在飞行时的受力和力的作用方式的种种猜测。17世纪后期， HYPERLINK /view/6323.htm \t _blank 荷兰物理学家惠更斯首先估算出 HYPERLINK /view/35677.htm \t _blank 物体在空气中运动的阻力；1726年， HYPERLINK /view/1511.htm \t _blank 牛顿应用力学原理和演绎方法得出：在空气中运动的物体所受的力，正比于物体 HYPERLINK /view/201847.htm \t _blank 运动速度的平方和物体的特征面积以及空气的密度。这一工作可以看作是空气动力学经典理论的开始。 1755年， HYPERLINK /view/1284.htm \t _blank 数学家 HYPERLINK /view/4645.htm \t _blank 欧拉得出了描述无粘性 HYPERLINK /view/84935.htm \t _blank 流体运动的 HYPERLINK /view/35285.htm \t _blank 微分方程，即欧拉方程。这些微分形式的动力学方程在特定条件下可以积分，得出很有实用价值的结果。19世纪上半叶， HYPERLINK /view/64741.htm \t _blank 法国的纳维和 HYPERLINK /view/3565.htm \t _blank 英国的斯托克斯提出了描述粘性 HYPERLINK /view/1647794.htm \t _blank 不可压缩流体动量守恒的 HYPERLINK /view/1692488.htm \t _blank 运动方程，后称为 HYPERLINK /view/122174.htm \t _blank 纳维-斯托克斯方程。 到19世纪末，经典 HYPERLINK /view/33328.htm \t _blank 流体力学的基础已经形成。20世纪以来，随着 HYPERLINK /view/60232.htm \t _blank 航空事业的迅速发展，空气动力学便从流体力学中发展出来并形成力学的一个新的分支。 20世纪60年代以来，由于 HYPERLINK /view/9338.htm \t _blank 交通、运输、建筑、 HYPERLINK /view/94182.htm \t _blank 气象、环境保护和 HYPERLINK /view/21312.htm \