Science and Transport Progress
Published October 25, 2016 | Version v1
Journal article Open

ИССЛЕДОВАНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ПОЕЗДА

Creators

  • 1. Ташкентский институт инженеров железнодорожного транспорта, Uzbekistan

Description

Цель. В научной работе необходимо провести исследование аэродинамического давления и распределения поля скоростей воздушных потоков вдоль движущегося высокоскоростного поезда. Методика. Исследование распределения поля скоростей вокруг движущегося высокоскоростного поезда произведено методом имитирования его движения как осесимметричного тела с формой головной и хвостовой частей в виде оживало в сжимаемой (акустической) среде. Результаты. Определены значения абсолютной скорости (теоретической) воздушного потока, образуемого движением тела (в случае, когда тело движется с постоянной скоростью (200, 250, 350, 400 км/час) на некоторой высоте от поверхности земли), для точек, находящихся на различном расстоянии от оси движущегося тела (скоростного поезда). По результатам расчетов построены графики изменения скорости воздушного потока в акустической среде вдоль движущегося тела на различном расстоянии от него. Используя закон Бернулли (зависимости изменения давления от скорости потока), определены значения избыточного давления, создаваемого воздушным потоком от движущегося тела. Научная новизна. Впервые теоретические исследования аэродинамики высокоскоростного поезда проведено на примере осесимметричного тела с формой головной и хвостовой части в виде оживало в сжимаемой (акустической) среде, движущегося с установленной скоростью. Результаты исследований позволяют установить распределение избыточного давления воздушного потока, образуемого вдоль движущегося высокоскоростного поезда. Практическая значимость. Полученные автором результаты позволяют установить: 1) требования к физико-механическим и прочностным характеристикам отдельных элементов объектов инфраструктуры железных дорог на участках обращения высокоскоростных поездов, подверженных аэродинамическому давлению; 2) безопасное минимальное расстояние нахождения людей от колеи при прохождении высокоскоростного поезда.

Files

83713-Текст статті-181972-1-10-20161215.pdf

Files (515.4 kB)

Additional details

Related works

Is identical to
Journal article: http://stp.diit.edu.ua/article/view/83713 (URL)

References

  • Dzhabbarov, S. T. (2016). Dvizheniye tonkogo osesimmetricheskogo tela v poluprostranstve, zanyatom szhimayemym gazom. Problemy mekhaniki – Problems of Mechanics, 1, 12-17.
  • Kravets, V. V., & Kravets, Ye. V. (2005). Aerodinamika vysokoskorostnykh poyezdov. Chast 1. Zaliznyi transport Ukrainy – Railway Transport of Ukraine, 2, 52-57.
  • Kravets, V. V., & Kravets, Ye. V. (2005). Aerodinamika vysokoskorostnykh poyezdov. Chast 2. Zaliznyi transport Ukrainy – Railway Transport of Ukraine, 3, 16-20.
  • Kravets, V. V., & Kravets, Ye. V. (2005). Aerodinamika chastichno perekrytogo mezhvagonnogo prostranstva skorostnogo poyezda. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana, 8, 61-69.
  • Kravets, Ye. V. (2006). Vliyaniye tipa obtekatelya na aerodinamicheskoye soprotivleniye mezhvagonnogo prostranstva skorostnogo poezda. Sbornik nauchnykh trudov Seriya: «Mekhanika»,10, №2/1(1), 113-119.
  • Lazarenko, Yu. M., & Kapuskin, A. N. (2012). Aerodinamicheskoye vozdeystviye vysokoskorostnogo elektropoyezda «Sapsan» na passazhirov na platformakh i na vstrechnyye poyezda pri skreshchenii. Vestnik Vserossiyskogo nauchno-issledovatelskogo instituta zheleznodorozhnogo transporta-Vestnik of All-Russian Research Institute of Railway Transport, 4, 11-14.
  • Lamb, G. (1947). Gidrodinamika. Moscow: OGIZ.
  • Sagomonyan, A. Ya. (1974). Pronikaniye. Moscow: MSU.
  • Syuzyumova Ye. M. (1973). Issledovaniye vozdushnykh potokov na passazhirskoy platforme pri prokhozhdenii poyezda. Vestnik Vserossiyskogo nauchno-issledovatelskogo instituta zheleznodorozhnogo transporta-Vestnik of All-Russian Research Institute of Railway Transport, 4, 50-52.
  • Sterling, M., Baker, C. J., Jordon, S. C., & Johnson, T. (2008). A Study of the Slipstreams of High-Speed Passenger Trains and Freight Trains. Proc. of the Institution of Mechanical Engineering, Part F: Journal of Rail and Rapid Transi, 222(1), 177-193. doi:10.1243/09544097jrrt133
  • Baker, C. (2010). The flow around high speed trains. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 98(6-7), 277-298. doi:10.1016/j.jweia.2009.11.002
  • Baker, C. J. (2008). Keynote lecture – The flow around high speed trains. Paper presented at BBAA VI conference, Milano.
  • Khayrullina, A., Blocken, B., Janssen, W., & Straathof, J. (2015). CFD simulation of train aerodynamics: train-induced wind conditions at an underground railroad passenger platform. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 139(139), 100-110. doi:10.1016/j.jweia.2015.01.019
  • Diedrichs, B. (2006). Studies of Two Aerodynamic Effects on High-Speed Trains: Crosswind Stability and Discomforting Car Body Vibrations inside Tunnels: Doctoral Thesis, comprehensive summary. KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Aeronautical and Vehicle Engineering, Railway Technology. Stockholm: KTH.
  • Harvey, S. Lee, (2009). The Aerodynamic Effects of Passing Trains to Surrounding Objects and People. Final Report. Paper presented at DOT-VNTSC-FRA-04-05.U.S.Department of Transportation Research and Special Programs Administration John A. Volpe National Transportation Systems Center, Washington.
  • Holmes, S., & Schroeder, M. (2001). Aerodynamic Effects of High-Speed Passenger Trains on Other Trains. Final Report. Paper presented at DOT-VNTSC-FRA-01-05.U.S.Department of Transportation Research and Special Programs Administration John A. Volpe National Transportation Systems Center, Washington.
  • Jordon, S. C., Sterling, M., & Baker, C. J. (2010). Modelling the response of a standing person to the Slipstream generated by a passenger train. Proc. of the Institution of Mechanical Engineering, Part F. Journal of Rail and Rapid Transit, 223(6), 567-579. doi:10.1243/09544097jrrt281
  • Kaplunov, S., Valies, N., & Samolysov, A. (2013). The calculation of vortex shedding flowpast of fixed and oscillating bodies. Paper presented at Parallel and Distributed Computing Systems: Intern. Conf. PDCS, Kharkiv.
  • MacNeill, R. A., Holmes, S., & Harvey, S. Lee, (2002). Measurement of the aerodynamic pressures produced by passing trains. Paper presented at ASME/IEEE 2002 Joint Rail Conference, Washington. doi:10.1115/rtd2002-1643
  • Raghunathan, R. S., Kim, H. D., & Setoguchi, T. (2002). Aerodynamics of high-speed railway train. Progress in Aerospace Sciences. , 38(6-7), 469-514. doi:10.1016/s0376-0421(02)00029-5
  • Tarada, F., Anton van Himbergen, F. W., & Stieltjes, I. (2007). Aerodynamic loading of trains passing through tunnels. Paper presented at Railway Engineering Conference, London.
  • Baker, C. J., Dalley, S. J., Johnson, T., Quinn, A., & Wright, N. G. (2001). The slipstream and wake of a high speed train. Proc. of the Institution of Mechanical Engineers, Part F. Journal of Rail and Rapid Transit, 215(2), 83-99. doi:10.1243/0954409011531422