高速铁路隧道压力波和微压波对高速列车运行安全、司乘人员舒适性和隧道周围环境都具有重要影响。压缩波传播过程的研究是预测、减缓隧道压力波和出口微压波的关键。隧道摩擦效应作为影响压缩波传播过程中波形演变的重要因素之一，其对压缩波波形演变作用机理尚不明确，且无准确合理的计算模型。本项目拟采用理论分析和直接数值模拟的方法研究压缩波前后非稳态流动边界层过渡的物理过程，揭示隧道摩擦效应对压缩波传播特性和波形演变的作用机理，建立隧道摩擦效应的计算模型和压缩波传播的数值计算模型及方法，并通过模型试验验证。基于上述研究方法，明确非线性效应和隧道摩擦效应对波形演变影响机制的差异，量化各效应的影响权重，得到反映临界隧道长度与列车速度及隧道壁面参数之间的关系式，推导压缩波幅值和最大压力梯度的理论计算公式。研究成果对于完善高速铁路隧道空气动力学理论、制定隧道压力波和微压波减缓措施具有重要的理论意义和实用价值。