Reducción de la Resistencia Aerodinámica de los Vagones Cilíndricos de Ferrocarril
Autores: Nayeri, Christian Navid; Tschepe, Jonathan; Schulze, Harald; Schell, Hanno
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Reducción de la Resistencia Aerodinámica de los Vagones Cilíndricos de Ferrocarril
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Vagón cisterna ferroviario
Optimización aerodinámica
Túnel de viento
Modificaciones
Discos entre vagones
Reducción de resistencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Se investigaron varias modificaciones geométricas para el control pasivo del flujo aplicadas a un vagón cisterna de ferrocarril con el propósito de evaluar el potencial para la optimización aerodinámica de los trenes de carga. Las modificaciones se diseñaron de acuerdo con los requisitos y regulaciones aplicables. Se investigaron cuatro modificaciones diferentes en el túnel de viento de la TU Berlín con modelos de vagón a escala 1:25: radio de cara, faldones laterales, carenado de la plataforma del techo y los nuevos discos inter-vagón introducidos. Para simular las posiciones del vagón probado al final de un tren largo, se engrosó artificialmente la capa límite en el modelo del tren mediante espirales. El número de Reynolds estaba en el rango de 0.4 x 10^6. Los resultados de los experimentos muestran que las medidas propuestas pueden reducir la resistencia aerodinámica del vagón individual en hasta un 29%, dependiendo de la ubicación en el tren. También se demostró que al combinar diferentes medidas, las reducciones de resistencia individuales se suman. El dispositivo con la mayor reducción de resistencia resultó ser el disco inter-vagón. Se investigaron tres diámetros diferentes del disco inter-vagón. El diámetro más grande tuvo el mejor rendimiento y fue menos sensible a la dirección de movimiento del vagón en comparación con los diámetros más pequeños.
Descripción
Se investigaron varias modificaciones geométricas para el control pasivo del flujo aplicadas a un vagón cisterna de ferrocarril con el propósito de evaluar el potencial para la optimización aerodinámica de los trenes de carga. Las modificaciones se diseñaron de acuerdo con los requisitos y regulaciones aplicables. Se investigaron cuatro modificaciones diferentes en el túnel de viento de la TU Berlín con modelos de vagón a escala 1:25: radio de cara, faldones laterales, carenado de la plataforma del techo y los nuevos discos inter-vagón introducidos. Para simular las posiciones del vagón probado al final de un tren largo, se engrosó artificialmente la capa límite en el modelo del tren mediante espirales. El número de Reynolds estaba en el rango de 0.4 x 10^6. Los resultados de los experimentos muestran que las medidas propuestas pueden reducir la resistencia aerodinámica del vagón individual en hasta un 29%, dependiendo de la ubicación en el tren. También se demostró que al combinar diferentes medidas, las reducciones de resistencia individuales se suman. El dispositivo con la mayor reducción de resistencia resultó ser el disco inter-vagón. Se investigaron tres diámetros diferentes del disco inter-vagón. El diámetro más grande tuvo el mejor rendimiento y fue menos sensible a la dirección de movimiento del vagón en comparación con los diámetros más pequeños.