Investigación numérica de la resistencia aerodinámica y ondas de presión en sistemas de Hyperloop
Autores: Le, Thi Thanh Giang; Jang, Kyeong Sik; Lee, Kwan-Sup; Ryu, Jaiyoung
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Investigación numérica de la resistencia aerodinámica y ondas de presión en sistemas de Hyperloop
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Hyperloop
Pods
Drag
Pressure waves
Simulation
Speedhiperloop
Cápsulas
Arrastre
Ondas de presión
Simulación
Velocidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Hyperloop es un nuevo y alternativo modo de transporte de muy alta velocidad en el cual cápsulas de Hyperloop transportan carga y pasajeros a velocidades muy altas en un tubo casi al vacío. Tales operaciones de alta velocidad, sin embargo, causan una gran resistencia aerodinámica. Este estudio investiga los efectos de la velocidad de la cápsula, la relación de bloqueo (BR), la presión del tubo y la longitud de la cápsula en la resistencia y el coeficiente de resistencia de un Hyperloop. Para estudiar la compresibilidad del aire cuando la cápsula opera en un tubo, se investigan los efectos de las ondas de presión en términos de velocidad de propagación y magnitud basadas en teorías de ondas de choque normales. Para representar el movimiento de la cápsula y la propagación de las ondas de presión, se aplicó una simulación no estacionaria utilizando el método de malla móvil bajo el modelo de turbulencia k- transporte de esfuerzo cortante. Se realizaron simulaciones numéricas para diferentes velocidades de cápsula de 100 a 350 m/s. Los resultados indican que el coeficiente de resistencia aumenta con el aumento de BR, la velocidad de la cápsula y la longitud de la cápsula. En el sistema Hyperloop, la velocidad de propagación de la onda de compresión es mucho mayor que la velocidad del sonido y la velocidad de propagación de la onda de expansión que experimenta valores alrededor de la velocidad del sonido.
Descripción
Hyperloop es un nuevo y alternativo modo de transporte de muy alta velocidad en el cual cápsulas de Hyperloop transportan carga y pasajeros a velocidades muy altas en un tubo casi al vacío. Tales operaciones de alta velocidad, sin embargo, causan una gran resistencia aerodinámica. Este estudio investiga los efectos de la velocidad de la cápsula, la relación de bloqueo (BR), la presión del tubo y la longitud de la cápsula en la resistencia y el coeficiente de resistencia de un Hyperloop. Para estudiar la compresibilidad del aire cuando la cápsula opera en un tubo, se investigan los efectos de las ondas de presión en términos de velocidad de propagación y magnitud basadas en teorías de ondas de choque normales. Para representar el movimiento de la cápsula y la propagación de las ondas de presión, se aplicó una simulación no estacionaria utilizando el método de malla móvil bajo el modelo de turbulencia k- transporte de esfuerzo cortante. Se realizaron simulaciones numéricas para diferentes velocidades de cápsula de 100 a 350 m/s. Los resultados indican que el coeficiente de resistencia aumenta con el aumento de BR, la velocidad de la cápsula y la longitud de la cápsula. En el sistema Hyperloop, la velocidad de propagación de la onda de compresión es mucho mayor que la velocidad del sonido y la velocidad de propagación de la onda de expansión que experimenta valores alrededor de la velocidad del sonido.