Optimización Multi-Objetivo en Dos Etapas para Mejorar las Características Aerodinámicas de la Forma de la Nariz de un Tren de Alta Velocidad
Autores: Yun, Suhwan; Kwak, Minho; Kang, Hyungmin; Park, Wonhee; Kwon, Taesoo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Optimización Multi-Objetivo en Dos Etapas para Mejorar las Características Aerodinámicas de la Forma de la Nariz de un Tren de Alta Velocidad
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Tren de alta velocidad
Diseño de la nariz
Resistencia aerodinámica
Ondas de micro-presión en túneles
Seguridad ante vientos cruzados
Etapa de optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Se formuló un diseño óptimo de nariz de tren de alta velocidad para reducir la resistencia aerodinámica, mitigar las micro-ondas de presión en túneles y mejorar la seguridad en vientos cruzados. Utilizando la función de modelado del vehículo, se derivó la forma de la nariz del EMU-320 y se aplicó como modelo base para el diseño óptimo. Tras la etapa inicial de optimización destinada a reducir la resistencia aerodinámica, se llevó a cabo la segunda etapa de optimización, utilizando los resultados de la primera etapa como restricciones, para reducir aún más las micro-ondas de presión en túneles y mejorar la seguridad en vientos cruzados. En la primera etapa, la resistencia aerodinámica se redujo en un 8.7% debido a la forma puntiaguda de la nariz. En la segunda etapa, se derivó un frente de Pareto de formas óptimas para reducir las micro-ondas de presión en túneles y mejorar la seguridad en vientos cruzados, asegurando que la resistencia aerodinámica no superara el óptimo alcanzado en la primera etapa por más del 1.5%. Se espera que esta optimización multiobjetivo en dos etapas se utilice de manera efectiva en el diseño óptimo de formas de trenes de alta velocidad que cumplan con los propósitos previstos.
Descripción
Se formuló un diseño óptimo de nariz de tren de alta velocidad para reducir la resistencia aerodinámica, mitigar las micro-ondas de presión en túneles y mejorar la seguridad en vientos cruzados. Utilizando la función de modelado del vehículo, se derivó la forma de la nariz del EMU-320 y se aplicó como modelo base para el diseño óptimo. Tras la etapa inicial de optimización destinada a reducir la resistencia aerodinámica, se llevó a cabo la segunda etapa de optimización, utilizando los resultados de la primera etapa como restricciones, para reducir aún más las micro-ondas de presión en túneles y mejorar la seguridad en vientos cruzados. En la primera etapa, la resistencia aerodinámica se redujo en un 8.7% debido a la forma puntiaguda de la nariz. En la segunda etapa, se derivó un frente de Pareto de formas óptimas para reducir las micro-ondas de presión en túneles y mejorar la seguridad en vientos cruzados, asegurando que la resistencia aerodinámica no superara el óptimo alcanzado en la primera etapa por más del 1.5%. Se espera que esta optimización multiobjetivo en dos etapas se utilice de manera efectiva en el diseño óptimo de formas de trenes de alta velocidad que cumplan con los propósitos previstos.