بررسي تجربي وعددي جريان باد مقابل بر روي قطار مسافربري

Numerical and experimental investigation of headwind over a passenger train

در اين پژوهش اثر جريان باد مقابل بر روي يك قطار مسافربري،بصورت تجربي و عددي مورد بررسي قرار گرفته است. در كار آزمايشگاهي مدل قطار در مقياس 1:26 قطار واقعي ساخته شده كه شامل لكوموتيو و يك واگن است. تعداد 16 مانومتر فشار به منظور اندازه گيري فشار در نقاط مختلف مدل قطار به كار گرفته شده است و نتايج براي سرعت هاي مختلف جريان باد مقابل ارايه شده اند. در شبيه‌سازي عددي، جريان اطراف قطار به صورت سه‌بعدي، مغشوش و تراكم ناپذير مدل‌سازي شده است. جهت بررسي دقت حل عددي، ضرايب فشار بدست آمده از شبيه‌سازي عددي در نقاط مختلف قطار با داده هاي آزمايشگاهي مورد مقايسه قرار گرفته كه نتايج شبيه‌سازي عددي را صحه‌گذاري مي كند. همچنين تاثير تعداد واگن ها بر ضريب پسا و توزيع فشار در صفحه تقارن قطار به صورت عددي مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهد كه افزايش تعداد واگن ها تا 7 عدد باعث افزايش ضريب پسا تا ميزان 2336/1مي شود، اما سرعت قطارتاثير محسوسي بر مقدار ضريب پساي قطارندارد. همچنين ضريب پساي هر واگن مسافربري مياني قطار به طور ميانگين 1321/0 مي باشد.

Airflow over a passenger train has been investigated experimentally and numerically in this research. The experimental model was a 1:26 scale model of a real train including a locomotive with one wagon behind it. A total of 16 pressure tabs for train were employed to measure the air pressure at various points on the model for different air flow velocity. Turbulent, incompressible and 3D model of air flow has been applied in numerical simulation. The numerical results of pressure coefficients were compared with the results obtained by the experimental investigation for the numerical simulation verification. The wagon number affect on the train drag coefficient and air pressure distribution on the symmetry plane of the train have been investigated numerically. The results show that the drag coefficient increases to 1.2336 for a locomotive and 7 wagons behind it but the air flow velocity has not a sensible affect on the drag coefficient. The averaged drag coefficient of each intermediate wagon has been obtained 0.1321.