Critical Sources of Aerodynamic Resistance in a Medium Distance Urban Train: a CFD approach



Título del documento: Critical Sources of Aerodynamic Resistance in a Medium Distance Urban Train: a CFD approach
Revue: Guillermo de Ockham
Base de datos: CLASE
Número de sistema: 000376862
ISSN: 1794-192X
Autores: 1
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Instituciones: 1Universidad Pontificia Bolivariana, Medellín, Antioquia. Colombia
Año:
Periodo: Ene-Jun
Volumen: 11
Número: 1
Paginación: 111-124
País: Colombia
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Descriptivo
Resumen en español El presente artículo evalúa el comportamiento aerodinámico de un tren de cercanías que funciona a velocidades medias, por medio de la dinámica computacional de fluidos. Su objetivo principal es identificar las principales fuentes de resistencia aerodinámica. El estudio consta de dos fases, la primera de ellas es el análisis aerodinámico del tren usando ciertos parámetros de malla y el modelo de turbulencia k - ε para obtener una condición real de la operación; se obtuvo con este análisis el con - sumo total de potencia correspondiente al valor de la resistencia aerodinámica lanzada por el proceso de simulación. Estos resultados fueron cualitativa - mente comparados con los datos experimentales con el fin de validar el proceso de simulación. La segunda parte es la identificación y análisis de las principales zonas de resistencia aerodinámica que el sistema de metro puede generar en su interacción con el aire, para hacer una evaluación preliminar de algunas modificaciones que permitieron la re - ducción de la resistencia en estas zonas críticas. Los resultados obtenidos muestran las zonas críticas, las fuentes de resistencia aerodinámica que impactan negativamente en el sistema y alguna evidencia de que hay una reducción potencial en la fuerza de arrastre total de influir en el consumo de energía a través de algunos cambios aerodinámicos menores a la estructura frontal, sin afectar a las característi - cas operativas del sistema de metro
Resumen en inglés In this article, the aerodynamic behavior of a commuter train operating at average speeds is evalua - ted, by means of computational fluid dynamics; the main goal is to identify the main aerodynamic drag sources. The study consist of two phases; the first one is the aerodynamic analysis of the current train using certain mesh parameters and the turbulence model – to obtain a real condition of operation, with this analysis was obtained the total power consumption corresponding to the value of the aerodynamic drag thrown by the simulation process. These results were qualitatively compared with experimental data in order to validate the simulation process. The second part is the identification and analysis of the main aerodynamic drag zones that the Metro system generate in its interaction with the air, to make a preliminary evaluation of a few modifications that allowed the reduction in the drag in these critical zones. Results obtained show the critical zones, the sources of aerodynamic drag that impact negatively on the system and some evidence that there is a potential reduction in the total drag force influencing energy consumption via some minor aerodynamic changes to the frontal structure, without affecting the operational characteristics of the metro system
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Equipo y maquinaria,
Ingeniería de transportes,
Energía,
Ferrocarriles,
Trenes de media distancia,
Aerodinámica
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