25092

اندازه گيري نيروهاي آيروديناميكي مدل قطار تندرو در معرض باد عرضي در تونل باد

كارشناسي ارشد

مهندسي راه آهن

1396

زمستان 1399

دكتر محمد رضا طلائي

مهندسي راه آهن

قطارهاي پر سييرعت برون شييهري يكي از گ ينههاي مناسييب و مطلوب در جابجايي م ييافر اسييت و بات و پايداري قطارها در باد عرضييي، يك مورد نگران كننده براي كشييورهايي اسييت، كه دارندهي شييبكه ريلي قطارهاي پرسرعت، ميباشند. در سالهاي اخير، حاد ههاي زيادي در ا ر باد عرضي براي قطارها گ ارش شده اسيييت، كه انتظار ميرود خطر تصيييادفات در آينده اف ايش يابد. ايران ني از سيييالها پيش براي احداث اين سييامانههاي حمل و نقل، به ويژه پروژه راهآهن پرسييرعت تهران-قم-اصييفهان كه يكي از مگاپروژههاي ملي ميباشد برنامه ري ي كرده است. طبق دادههاي هواشناسي، سرعت وزش بادهاي عرضي در اين منطقه به 33 متر بر انيه ميرسد كه تا ير قابل توجهي بر عملكرد آيروديناميكي قطار پرسرعت دارد و حتي در سرعتهاي بحراني ميتواند منجر به واژگوني قطار شيود. بنابر اين، براي دسيتيابي به يك روش امن و مو ر تحت بادهاي عرضي شديد، نياز به مطا عه خصوصيات آيروديناميكي وسايل نقليه ريلي وجود دارد. در اين پايان نامه با توجه به ابعاد مقطع آزمون تونل باد دانشكده راهآهن دانشگاه علم و صنعت ايران، ابتدا ب رگترين مقياس ابعادي قابل اسييتفاده در تونل باد انت اب شييده اسييت پس از آن مدل كوچك شييده قطار آي.سيي.اي 2 طراحي و سياخته شيد سي س به د يل كارآمد نبودن مكاني م بالانس موجود، مكاني م بالانس متناسييبي جهت اندازهگيري نيروي پ ييا طراحي و سيياخته شييد. در نهايت جهت خواندن اطلاعات مكاني م بالانس و به د يل از كار افتاده بودن داده خوان تونل باد و بالا بودن ه ينه تعمير آن، كرنش سنجي متنا سب با نيرو سنج موجود انت اب شد. استفاده از كرنش سنج باعث شد جهت تعبير اطلاعات به دقت سنجي نياز پيدا شود. با ا ستفاده از فرمول بد ست آمده از دقت سنجي و فرمولهاي محا سبه نيروي پ ا، اين نيرو براي مدل كوچك شده قطار در سرعت ها و زاويههاي م تلف محاسبه شد.

1400/05/27

Aerodynamic analysis of High Speed train model in crosswind at wind tunnel

1/1/1900 12:00:00 AM

High-speed suburban trains are one of the most convenient options for passenger transportation and the stability of trains in crosswinds is a concern for countries with high-speed rail networks. In recent years, there have been many accidents due to crosswinds for trains, which are expected to increase the risk of accidents in the future. Iran has been planning for years to build these transportation systems, especially the Tehran-Qom-Isfahan High-Speed Railway project, which is one of the national megaprojects. According to meteorological data, the speed of crosswinds in this area reaches 33 meters per second, which has a significant impact on the aerodynamic performance of high-speed trains and even at critical speeds can lead to train overturning. Therefore, to achieve a safe and effective method under strong crosswinds, we need to study the aerodynamic characteristics of high-speed trains. In this thesis, according to the dimensions of the wind tunnel test section, first the appropriate dimensional scale has been selected; the scaled Aerodynamic Train Model was then designed and built. Then, due to the inefficiency of the strain-gauge balance the balancing mechanism was designed and built to fit the needs. Finally, in order to read the information of the balance mechanism, the data logger was selected with the available dynamometer. Using callibration, the drag force calculated at different speeds and angles. This investigation performed in the wind tunnel of Railway school of Iran University of Science and Technology. An external one-component strain-gauge balance was used for measuring the drag force acting on the ATM model.

قطار پرسرعت، باد عرضي، تونل باد، آيروديناميك قطار

Train Aerodynamics, Aerodynamic Train Model, ATM Cross-Wind Stability, Drag force