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J-GLOBAL ID：201402272735121610   整理番号：14A0226675

スラブ軌道のある新幹線トンネルを通過する圧縮波の変形を支配する新しい単純な方程式

A New Simple Equation Governing Distortion of Compression Wave Propagating Through Shinkansen Tunnel with Slab Tracks

著者 (5件)： MIYACHI Tokuzo (Environmental Engineering Div., Railway Technical Res. Inst.) ,  OZAWA Satoru (Emeritus Professor, Tokyo Univ. of Technol.) ,  FUKUDA Takashi (Environmental Engineering Div., Railway Technical Res. Inst.) ,  IIDA Masanobu (Environmental Engineering Div., Railway Technical Res. Inst.) ,  ARAI Takakage (Dep. of Aerospace Engineering, Osaka Prefecture Univ.)
資料名： Journal of Fluid Science and Technology (Web)  (Journal of Fluid Science and Technology (Web))
巻： 8  号： 3  ページ： 462-475 (J-STAGE)  発行年： 2013年 
JST資料番号： U0022A  ISSN： 1880-5558  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 高速列車がトンネルに進入すると圧縮波が発生し,それはトンネルを出口に向かって伝播する。圧縮波がトンネル出口に到達すると環境問題の原因となる圧力パルス(マイクロ圧力波)が出口門から放射される。このマイクロ圧力波の大きさは,トンネル圧縮波が出口門に到達した時の最大圧力勾配に近似的に比例する。長い新幹線トンネルでコンクリートスラブ軌道のあるものでは,圧縮波前線は急峻になるが,それは,トンネルの全ての面が滑らかである為に,その伝播の間の非線形効果によるものである。従って,トンネル内での圧縮波の変形を調べ圧縮波の伝播特性を研究することがマイクロ圧力波の大きさを評価し,それを減少する為に必要である。本論文では,コンクリートスラブ軌道のある新幹線トンネル内を伝播する圧縮波の変形を支配する新しい単純な方程式を導入する。数値解析の為の新しい単純なスキームを提案する。1変数の空間発展型の方程式を3つの保存方程式(質量,運動量,及び壁摩擦と熱伝達項を含むエネルギー方程式)から1D CFDから誘導したが,その際,圧縮波により励起される小さな撹乱を仮定した。この単純な方程式に基づく計算時間は著しく低減したが,それはCFL条件が緩和されたからである。提案したスキームを用いた計算結果は1D CFDに基づく通常のスキームの結果と良く一致した。単純な方程式の精度が確認された。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *縦波 ,  新幹線 ,  *鉄道トンネル ,  *圧力波 ,  出入口 ,  圧力勾配 ,  *スラブ軌道 ,  数値解析 ,  計算流体力学 ,  パルス
準シソーラス用語： *圧縮波 ,  圧力パルス

分類 (1件)： 高速空気力学  (BC03000C)

引用文献 (16件)：

• (1) Yamamoto, A., Micro-pressure wave radiated from tunnel exit (in Japanese), Preprint of the Spring Meeting of Physical Society of Japan, (1977), p. 137.
• (2) Ozawa, S., Studies of micro-pressure wave radiated from a tunnel exit (in Japanese), Railway Technical Research Report, No. 1121 (1979), Japanese National Railways.
• (3) Maeda, T., Aerodynamic characteristics of train and countermeasures for decreasing micro-pressure wave (in Japanese), RTRI report, Special No. 20 (1998), Railway Technical Research Institute.
• (4) Iida, M., Matsumura, T., Fukuda, T., Nakatani, K., Maeda, T., Optimization of train nose shape for reducing impulsive pressure wave from tunnel exit (in Japanese), Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers Series B, Vol. 62, No. 596 (1996), pp. 1428-1435.
• (5) Fukuda, T., Ozawa, S., Iida, M., Takasaki, T., Wakabayashi, Y., Distortion of compression wave propagating through very long tunnel with slab tracks, JSME International Journal Series B, Vol. 49, No. 4 (2006), pp. 1156-1164.

タイトルに関連する用語 (5件)： スラブ軌道 ,  新幹線 ,  トンネル ,  圧縮波 ,  方程式