2_2024_s_3

Название статьи АЭРОДИНАМИКА МОДЕЛИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ГРУЗОВОГО ВАГОНА ПРИ РАЗНЫХ УГЛАХ АТАКИ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА
Авторы

А.О. ШИМАНОВСКИЙ, д-р техн. наук, проф., заведующий кафедрой «Техническая физика и теоретическая механика», Белорусский государственный университет транспорта, г. Гомель, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

О.В. ДЕМЬЯНЧУК, аспирант кафедры «Техническая физика и теоретическая механика», Белорусский государственный университет транспорта, г. Гомель, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В рубрике МЕХАНИКА МОБИЛЬНЫХ МАШИН
Год 2024
Номер журнала 2(67)
Страницы 23–29
Тип статьи Научная статья
Индекс УДК 533.6.011:004.94
Идентификатор DOI https://doi.org/10.46864/1995-0470-2024-2-67-23-29
Аннотация Рассматривается решение задачи об обтекании потоком воздуха модели вагона, имеющей форму прямоугольного параллелепипеда. Приведены результаты компьютерного моделирования в программном комплексе ANSYS CFX аэродинамики воздушного потока при его отклонении от продольной оси вагона. Для замыкания уравнений Навье–Стокса, осредненных по Рейнольдсу, использована k-ε-модель турбулентности. Получены картины распределения скоростей потока и давлений на лобовую и боковые поверхности транспортного средства (ТС). Определены значения аэродинамических коэффициентов сопротивления вагона в зависимости от угла атаки. Показано, что при увеличении угла атаки с 0 до 10° аэродинамический коэффициент изменяется нелинейно и такое увеличение соответствует экспериментальным значениям. Разработанная методика численного моделирования позволяет анализировать обтекание воздушным потоком как железнодорожного подвижного состава, так и автомобилей.
Ключевые слова аэродинамика, обтекание потоком воздуха, компьютерное моделирование, аэродинамический коэффициент
  Полный текст статьи Вам доступен
Список цитируемой литературы
  1. Чурков, Н.А. Влияние воздушной среды на поезд / Н.А. Чурков, А.А. Битюцкий, В.А. Кручек // Изв. Петербургского ун-та путей сообщения. — 2013. — № 2 (35). — С. 20–26.
  2. Design and simulation of heavy haul locomotives and trains / M. Spiryagin [et al.]. — Boca Raton: CRC Press, 2016. — 447 p. — DOI: https://doi.org/10.1201/9781315369792.
  3. Cross-wind effects on road and rail vehicles / C. Baker [et al.] // Vehicle system dynamics. — 2009. — Vol. 47, iss. 8. — Pp. 983–1022. — DOI: https://doi.org/10.1080/00423110903078794.
  4. Baker, C.J. A review of train aerodynamics Part 1 – Fundamentals / C.J. Baker // The Aeronautical Journal. — 2014. — Vol. 118, iss. 1201. — Pp. 201–228. — DOI: https://doi.org/10.1017/S000192400000909X.
  5. Ramlan, I. Comparison between solidworks and Ansys flow simulation on aerodynamic studies / I. Ramlan, N. Darlis // Journal of Design for Sustainable and Environment. — 2020. — Vol. 2, no. 2. — Pp. 1–10.
  6. Kedare, S.B. Computational fluid dynamics analysis of empty railway freight wagons / S.B. Kedare, S.C. Sharma, S.P. Harsha // International Journal of Vehicle Structures and Systems. — 2015. — Vol. 7, no. 1. — Pp. 25–30. — DOI: https://doi.org/10.4273/ijvss.7.1.05.
  7. Paul, J.C. Application of CFD to rail car and locomotive aerodynamics / J.C. Paul, R.W. Johnson, R.G. Yates // The Aerodynamics of Heavy Vehicles II: Trucks, Buses, and Trains. — 2009. — Pp. 259–297. — DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-85070-0_25.
  8. An experimental analysis of the aerodynamic characteristics of a high-speed train on a bridge under crosswinds / M. Wang [et al.] // Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. — 2018. — Vol. 177. — Pp. 92–100. — DOI: https://doi.org/10.1016/j.jweia.2018.03.021.
  9. Effects of different aerodynamic configurations on crosswind stability of a conventional train / C.E.A. Reyes [et al.] // Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. — 2023. — Vol. 242. — DOI: https://doi.org/10.1016/j.jweia.2023.105588.
  10. Гребнев, И.А. К оценке влияния ветровой нагрузки на грузовой поезд / И.А. Гребнев, О.Е. Пудовиков // Изв. Транссиба. — 2022. — № 4(52). — C. 13–22.
  11. Демьянчук, О.В. Моделирование обтекания потоком воздуха прямоугольного параллелепипеда / О.В. Демьянчук // Механика. Исследования и инновации. — 2023. — Вып. 16. — C. 64–72.
  12. Молчанов, А.М. Математическое моделирование задач газодинамики и тепломассообмена / А.М. Молчанов. — М.: Изд-во МАИ, 2013. — 208 с.
  13. Гегедеш, М.Г. Анализ подходов к определению эффективности демпфирования колебаний жидких грузов в транспортных резервуарах с перегородками / М.Г. Гегедеш // Актуальные вопросы машиноведения: сб. науч. тр. / Объедин. ин-т машиностроения НАН Беларуси; редкол.: С.Н. Поддубко [и др.]. — Минск, 2022. — Вып. 11. — С. 208–213.
  14. Shimanovsky, A.O. Dynamics of tank trucks with baffles for transportation of viscous liquids / A.O. Shimanovsky, M.G. Kuzniatsova, V.I. Yakubovich // International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research. — 2018. — Vol. 7, no. 4. — Pp. 438–443. — DOI: https://doi.org/10.18178/ijmerr.7.4.438-443.
  15. Луговцов, М.Н. Проектирование сортировочных горок: пособие / М.Н. Луговцов, В.Я. Негрей. — Гомель: БелГУТ, 2005. — 170 с.
  16. Демьянчук, О.В. Анализ влияния ветровой нагрузки на закрепление железнодорожных составов станционными тормозными башмаками / О.В. Демьянчук // Вестн. БелГУТа: наука и транспорт. — 2021. — № 2(43). — С. 58–61.