Study on the transient flow induced by the windbreak transition regions in a railway subject to crosswinds
저자
Zheng-Wei Chen (The Hong Kong Polytechnic University) ; Syeda Anam Hashmi (University of Birmingham B15 2TT) ; Tanghong Liu (Central South University) ; Wenhui Li (Central South University) ; Zhuang Sun (Chengdu Fluid Dynamics Innovation Center) ; Dongrun Liu (Central South University) ; Hassan Hemida (University of Birmingham B15 2TT) ; Hong-Kang Liu (Central South University)
발행기관
학술지명
Wind and Structures, An International Journal (WAS)(Wind and Structures, An International Journal)
권호사항
발행연도
2022
작성언어
English
주제어
자료형태
학술저널
수록면
309-322(14쪽)
제공처
Due to the complex terrain around high-speed railways, the windbreaks were established along different landforms, resulting in irregular windbreak transition regions between different subgrade infrastructures (flat ground, cutting, embankment, etc). In this paper, the effect of a windbreak transition on the wind flow around railways subjected to crosswinds was studied.
Wind tunnel testing was conducted to study the wind speed change around a windbreak transition on flat ground with a uniform wind speed inflow, and the collected data were used to validate a numerical simulation based on a detached eddy simulation method. The validated numerical method was then used to investigate the effect of the windbreak transition from the flat ground to cutting (the “cutting” is a railway subgrade type formed by digging down from the original ground) for three different wind incidence angles of 90º, 75º, and 105º. The deterioration mechanism of the flow fields and the reasons behind the occurrence of the peak wind velocities were explained in detail. The results showed that for the windbreak transition on flat ground, the impact was small. For the transition from the flat ground to the cutting, the influence was relatively large. The significant increase in the wind speeds was due to the right-angle structure of the windbreak transition, which resulted in sudden changes of the wind velocity as well as the direction. In addition, the height mismatch in the transition region worsened the protective effect of a typical windbreak.
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