19343

۱۹۳۴۳

تحليل و مدلسازي عملكرد تراورس كوهاندار در عدم تجميع طوفان شن در خط راه آهن

كارشناسي ارشد

مهندسي ماشين هاي ريلي

۱۳۹۴-۱۳۹۷

۱۳۹۷/۴/۲۷

دكتر محمد رضا طلائي

راه آهن

علي رغم پيشرفت صنعت ريلي طي سال‌هاي اخير، مشكلات شهرهاي بياباني همچنان باپرجاست. به دليل هزينه‌ي بالاي بسته شدن خط براي صنعت ريلي، لازم است روش‌هاي مطمئني براي جلوگيري از نشست شن روي ريل و ايجاد اين مشكل پيش بيني شود. در سال‌هاي اخير برخي مقالات به بررسي اين موضوع پرداخته اند اما همچنان لازم است از ايده‌هاي نويني براي حل اين معضل استفاده نمود. در اين پايان نامه به بررسي تاثير حضور تراورس كوهاندار بر روي خط راه آهن در معرض طوفان شن به كمك شبيه‌سازي عددي توسط نرم‌افزار STAR CCM+ پرداخته مي‌شود. اين شبيه‌سازي به صورت دوفازي گاز – جامد و به صورت روش اويلري انجام گرفته و فاز هوا به صورت سيال و ذرات شن به صورت ذرات جامد در نظر گرفته شده است. ابتدا طوفان شن بدون حضور تراورس مورد بررسي قرار گرفته است تا قابليت مدل‌سازي طوفان شن به دست آيد و سپس تراورس كوهاندار به عنوان مدل معيار و با توجه به مقاله دكتر ذاكري در چهار رديف بر روي پلان اصلي طراحي و جريان ورودي به صورت دوفازي هوا و شن مدل شده است. 10 مورد شبيه‌سازي مختلف با توجه به قطر ذرات، ارتفاع كوهان‌ها، كسرحجمي شن ورودي و سرعت جريان ورودي ايجاد شده و در نهايت براي دستيابي به عملكرد مناسب‌تر در تجميع شن يك مدل تراورس كوهاندار ايرفويلي شكل به عنوان مدل پيشنهادي ارائه شد كه نتايج حاصل از آن مقايسه گرديده است. با توجه به مقايسه نتايج تراورس كوهاندار مدل معيار و ايرفويلي، استفاده از تراورس كوهاندار ايرفويلي مي‌تواند باعث كاهش ايجاد گردابه و افزايش سرعت ذرات شن و مانع انباشته شدن شن در مقابل و ميان كوهان‌ها شود كه در نهايت موجب اطمينان بيشتر مديران صنعت ريلي به باز ماندن خطوط شده و باعث خواهد شد. علاوه بر عدم بسته شدن خطوط، سرعت عبور قطار از خطوط بياباني افزايش يافته و موجب رونق هر چه بيشتر صنعت در شهرهاي بياباني كشور عزيز ايران خواهد شد.

1397/06/19

Analysis and Modeling of the Humped Slab Track in the non- Aggregation of Sand Storm on the Railway Line

9/22/2020 12:00:00 AM

In spite of the advancement of the rail industry over the past few years, the problems of desert cities have remained. Due to the high cost of closing the line for the rail industry, it is necessary to have certain methods to prevent the sand settlement on the rail and to predict this problem. In recent years, some articles have explored this issue, but it is still necessary to use new ideas to solve this problem. This thesis investigates the effect of the presence of the Humor Travers on the track in the sandstorm via numerical simulation by STAR CCM + software. This simulation is carried out in a two-phase gas-solid method, which is simulated by eulerian method and the air phase is considered as fluid and the sand phase as solid particles. First, the sandstorm without traverses was modeled to ensure the accuracy of the results. Then, the humped slab track as a standard model, and according to the article by Dr. Zakeri, was modeled in four rows on the track and the input flow was modeled in two-phase air-sand flow. A total of 10 different simulations have been modeled based on particle diameter, humps height, volume fraction of sand in inlet and inlet flow velocity. Finally, an airfoil hump type travers model has been offered as the proposed model and the results obtained. According to the comparison of the results of the standard model and the airfoil model, the use of the airfoil hump travers can reduce the formation of vortices and increase the flow rate of sand and prevents the sand settlement in front and among the humps, which assures rail industry managers that line won't be closed. In addition to not closing the lines, the speed of the train from the desert lines will be increased and will boost the industry more and more in the desert cities of the beloved country of Iran.