Дастонбек Давронбой Каримов угли, аспирант
кафедра «Электрическая тяга»
190031
Московский пр., д. 9
Санкт-Петербург
Dastonbek D. Karimov ugli, postgraduate student
Department of “Electric traction”
190031
9 Moskovsky ave
St. Petersburg
Ян Семенович Ватулин, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры
кафедра «Наземные транспортно-технологические комплексы»
190031
Московский пр., д. 9
Санкт-Петербург
Yan S. Vatulin, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Associate Professor, of the Department
Department of “Ground transport-technological complexes”
190031
9 Moskovsky ave
St. Petersburg
Александр Алфеевич Воробьев, доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой, профессор
кафедра «Наземные транспортно-технологические комплексы»
кафедра «Электрическая тяга»
190031
Московский пр., д. 9
Санкт-Петербург
Alexander A. Vorobev, Dr. Sci. (Eng.), Associate Professor, Head of the Department, Professor
Department of “Ground transport-technological complexes”
Department of “Electric Traction”
190031
9 Moskovsky ave
St. Petersburg
Никита Вадимович Богданов, аспирант
кафедра «Наземные транспортно-технологические комплексы»
190031
Московский пр., д. 9
Санкт-Петербург
Nikita V. Bogdanov, postgraduate student
department “Ground transport-technological complexes”
190031
9 Moskovsky ave
St. Petersburg
Выполнен анализ влияния аэродинамических факторов на подвижной состав (ПС) и железнодорожную инфраструктуру. Проведено исследование формирования структуры воздушных масс в тоннельных сооружениях при движении высокоскоростного ПС. Проанализированы процессы аэроупругого взаимодействия ПС с портальными сооружениями тоннелей с помощью численного моделирования. Представлено описание математических моделей и способы их реализации в трехмерной постановке в программном комплексе SolidWorks Flow Simulation. Использованы методы конечных элементов и объемов для решения поставленных задач. Приведены результаты численных исследований полей скоростей вблизи портальной зоны тоннеля, полученные с помощью разработанных математических моделей для случаев входа ПС в тоннель и выхода из него. Выявлена сложная структура образования воздушных масс в зазоре между корпусом поезда и обделкой тоннеля, которая приводит к повышенному сопротивлению движения поезда в тоннеле. Обнаружены закономерности в изменении динамики давления на поверхности головного обтекателя при въезде поезда в тоннель. Установлен факт негативного влияния зон повышенного и пониженного давления, а также их резкий перепад на локомотивную бригаду и пассажиров.
The effect of aerodynamic factors on the rolling stock and railway infrastructure has been analysed. The formation of air mass structure in tunnel structures during the movement of high-speed rolling stock has been investigated. The processes of aeroelastic interaction of rolling stock with tunnel portal structures are analysed by means of numerical simulation. The description of mathematical models and the ways of their three-dimensional realization in the Solid Works Flow Simulation software complex are presented. Methods of finite elements and volumes for the solution of the set tasks are used. The results of the numerical research of velocity fields near the tunnel portal area obtained with the help of the developed mathematical models for the cases of entry and exit of the rolling-stock into the tunnel are given. The complex structure of air masses formation in the gap between the train body and tunnel lining which leads to increased resistance to the train movement in the tunnel is revealed. The patterns in the changes of pressure dynamics on the surface of the head fairing when the train enters the tunnel are found. The fact of negative effect of high and low pressure zones, as well as their abrupt difference, on the locomotive crew and passengers has been established.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.