风沙灾害是威胁沙漠铁路运输和生命安全的主要因素,针对常年的铁路沙害问题,国内外学者们提出了许多防治措施,例如草方格固沙,高立式沙障防沙等,已成功应用于工程实践中且效果显著,但相关措施的耐久性仍存在一些不足。探索荒漠铁路中轨道间积沙的主动防护措施,仍有着极为重要的现实意义。本文以铁轨前/后方输沙量测试的野外实验结果为基础,提出了在轨道中间放置防沙挡板的新思路,并利用室内外模拟实验和数值仿真方法,对不同角度防沙挡板的防沙效果和机理进行分析。本文的主要内容有:首先,搭建模拟实验装置,检测不同风速下轨道前方、后方的输沙量变化规律,并对采样的沙粒粒径进行分析。结果发现:携沙风途经轨道内部时,轨道后半段区域的沙粒沉积量大于前半段,并随着高度的上升,沙粒的平均粒径以及输沙量都呈现减小趋势。同时也发现轨道前方积沙高度对于轨道后方积沙速率具有无法忽视的意义。其次,通过对铁轨后方输沙量变化规律的分析,提出一种基于空气动力学的铁轨间积沙防护新方法,即通过在轨道中间放置一个倾斜挡板,利用轨道间流场的变化来减少后轨的积沙。基于此设计了系列实验,考查轨道间放入不同角度的防沙挡板后,沿风向靠后位置轨道处的积沙高度与靠前位置轨道处的积沙高度的比值的变化情况。实验结果表明放置45°倾角的挡板时防沙效果最好。最后,采用Fluent软件模拟放置了防沙挡板后的轨道内部的流场变化,结果表明,在轨道内放置不同角度的防沙挡板后,挡板两侧的流速明显增加,显著改变了沙粒的运动状态,从而减少了后轨的积沙量。同时相关的数值结果表明,45度倾角的挡板对水平风速增幅效果最好,30度倾角的挡板对垂向风速增幅效果最好。本文研究结果为荒漠地区铁路积沙防护提供了一种新方法。