Purpose. The scientific paper highlights research of aerodynamic pressure and distribution of airflow velocity field along the moving high-speed train. Methodology. The study of velocity field distribution around the moving high-speed train is produced by simulating its movement as axially symmetric body with the ogive-shaped head and tail parts in compressible (acoustic) environment. Findings. The values of the absolute velocity (theoretical) of air flow generated by the body movement is determined (for the case when the body moves at a constant speed (200, 250, 350, 400 km / h) at a certain height from the ground), for the points located at different distances from the axis of the moving body (high-speed train). The calculations results allowed building the graphs of the air flow velocity in the acoustic environment along the moving body at different distances from it. Using the Bernoulli law (pressure change dependences on the flow velocity), the values of the overpressure generated by the air stream from the moving body were determined. Originality. This is the first theoretical study of the aerodynamics of the high-speed train as axially symmetric body with the ogive-shaped head and tail parts in compressible (acoustic) environment, moving with steady speed. The research results allow us to establish the distribution of the excess air flow pressure generated along the moving high-speed train. Practical value. The obtained results allows determining of the following parameters: 1) requirements for physical-mechanical and strength characteristics of the individual elements of the railway infrastructure in the areas of high-speed train movement, subject to aerodynamic pressure; 2) minimum distance from the track safe for people location during high-speed train passage.

    Цель. В научной работе необходимо провести исследование аэродинамического давления и распределения поля скоростей воздушных потоков вдоль движущегося высокоскоростного поезда. Методика. Исследование распределения поля скоростей вокруг движущегося высокоскоростного поезда произведено методом имитирования его движения как осесимметричного тела с формой головной и хвостовой частей в виде оживало в сжимаемой (акустической) среде. Результаты. Определены значения абсолютной скорости (теоретической) воздушного потока, образуемого движением тела (в случае, когда тело движется с постоянной скоростью (200, 250, 350, 400 км/час) на некоторой высоте от поверхности земли), для точек, находящихся на различном расстоянии от оси движущегося тела (скоростного поезда). По результатам расчетов построены графики изменения скорости воздушного потока в акустической среде вдоль движущегося тела на различном расстоянии от него. Используя закон Бернулли (зависимости изменения давления от скорости потока), определены значения избыточного давления, создаваемого воздушным потоком от движущегося тела. Научная новизна. Впервые теоретические исследования аэродинамики высокоскоростного поезда проведено на примере осесимметричного тела с формой головной и хвостовой части в виде оживало в сжимаемой (акустической) среде, движущегося с установленной скоростью. Результаты исследований позволяют установить распределение избыточного давления воздушного потока, образуемого вдоль движущегося высокоскоростного поезда. Практическая значимость. Полученные автором результаты позволяют установить: 1) требования к физико-механическим и прочностным характеристикам отдельных элементов объектов инфраструктуры железных дорог на участках обращения высокоскоростных поездов, подверженных аэродинамическому давлению; 2) безопасное минимальное расстояние нахождения людей от колеи при прохождении высокоскоростного поезда.

    Мета. У науковій роботі необхідно провести дослідження аеродинамічного тиску та розподілу поля швидкостей повітряних потоків уздовж рухомого високошвидкісного поїзда. Методика. Дослідження розподілу поля швидкостей навколо рухомого високошвидкісного поїзда зроблено методом імітації його руху як осесиметричного тіла з формою головної та хвостової частин у вигляді оживало в стискуваному (акустичному) середовищі. Результати. Визначено значення абсолютної швидкості (теоретичної) повітряного потоку, утвореного рухом тіла (у випадку, коли тіло рухається з постійною швидкістю (200, 250, 350, 400 км/год) на деякій висоті від поверхні землі), для точок, які знаходяться на різній відстані від осі рухомого тіла (швидкісного поїзда). За результатами розрахунків побудовані графіки зміни швидкості повітряного потоку в акустичному середовищі уздовж тіла, що рухається на різній відстані від нього. Використовуючи закон Бернуллі (залежності зміни тиску від швидкості потоку), визначені значення надлишкового тиску, що утворюється повітряним потоком від рухомого тіла. Наукова новизна. Вперше теоретичні дослідження аеродинаміки високошвидкісного поїзда проведено на прикладі осесиметричного тіла з формою головної та хвостової частин у вигляді оживало в стискуваному (акустичному) середовищі, що рухається зі сталою швидкістю. Результати досліджень дозволяють встановити розподіл надлишкового тиску повітряного потоку, утвореного уздовж рухомого високошвидкісного поїзда. Практична значимість. Отримані автором результати дозволяють встановити: 1) вимоги до фізико-механічних та міцнісних характеристик окремих елементів об'єктів інфраструктури залізниць на дільницях обертання високошвидкісних поїздів, схильних до аеродинамічному тиску; 2) безпечну мінімальну відстань знаходження людей від колій при проходженні високошвидкісного поїзда.


    Zugriff

    Download


    Exportieren, teilen und zitieren



    Titel :

    INVESTIGATION OF AERODYNAMIC PRESSURE DURING THE HIGH-SPEED TRAIN PASSAGE.
    ИССЛЕДОВАНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ПОЕЗДА.
    ДОСЛІДЖЕННЯ АЕРОДИНАМІЧНОГО ТИСКУ ПРИ ПРОХОДЖЕННІ ВИСОКОШВИДКІСНОГО ПОЇЗДА


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    25.10.2016


    Anmerkungen:

    Science and Transport Progress ; No. 5(65) (2016); 92-100



    Medientyp :

    Aufsatz (Zeitschrift)


    Format :

    Elektronische Ressource


    Sprache :

    Russisch