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lnvestigating Side-Wind Stability of High Speed Trains Using High Resolution Large Eddy Simulation and Hybrid Models

Fragner, Moritz und Deiterding, Ralf (2018) lnvestigating Side-Wind Stability of High Speed Trains Using High Resolution Large Eddy Simulation and Hybrid Models. In: Computational Methods in Applied Sciences 45 Computation Methods and Models for Transport, 45 (14). Springer International Publishing AG 2018. Seiten 223-241. doi: 10.1007/978-3-319-54490-8_14. ISBN 978-3-319-54489-2. ISSN 11871-3033.

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Offizielle URL: https://doi.org/10.1007/978-3-319-54490-8_14

Kurzfassung

Crosswind flowover high speed trains can pose serious safety concerns for rail transport. Methodologies for evaluating the aerodynamic forces exerted on the train include full-scale measurements, physical modeling using wind-tunnel experiments and numerical modeling using computational fluidmechanics (CFD). Although CFD presents the most cost-effective approach, it faces severe uncertain­ties in the predicted forces, most of which are related to the turbulence modeling technique employed. In here we investigate the influenceof various turbulence mod­eling approaches on crosswind flow Simulations and calculated force coefficientsIn particular, we pe1form URANS, LES and DDES simulations utilizing the DLR Next Generation Train 2 model geometry. Particular emphasis is laid on simulating a wind angle of 30 degrees and Reynolds number of 225,000 for which validation data is provided by wind tunnel measurements. We confirmthat a major vortex sys­tem on the leeward side of the train develops, which mainly drives the overturningforce and moment of the train. The lift force is determined mainly by the underbody flow,which is characterized by unsteady vortex shedding. Due to its dual ability to properly model the roof boundary layer on the one hand and to resolve small-scale turbulent eddies in the underfloor region on the other, the DDES approach is found to give the most accurate force predictions. LES overpredicts the overlurning force and moment, while URANS overpredicts the lift force.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/118763/
Dokumentart:Beitrag im Sammelband
Zusätzliche Informationen:eBook, online: ISBN 978-3-319-54490-8
Titel:lnvestigating Side-Wind Stability of High Speed Trains Using High Resolution Large Eddy Simulation and Hybrid Models
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Fragner, Moritzmoritz.fragner (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Deiterding, RalfUniversity of Southampton, HighfieldCampus, Southampton SO 17 1 BJ, UKNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2018
Erschienen in:Computational Methods in Applied Sciences 45
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Band:45
DOI:10.1007/978-3-319-54490-8_14
Seitenbereich:Seiten 223-241
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Diez, P.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Neittaanmäki, P.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Periaux, J.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tuovinen, T.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bräysy, O.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Springer International Publishing AG 2018
Name der Reihe:Computation Methods and Models for Transport
ISSN:11871-3033
ISBN:978-3-319-54489-2
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Side-Wind Stability, High Speed Trains, LES
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Verkehr
HGF - Programmthema:Bodengebundener Verkehr (alt)
DLR - Schwerpunkt:Verkehr
DLR - Forschungsgebiet:V BF - Bodengebundene Fahrzeuge
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):V - Next Generation Train III (alt)
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Fluidsysteme, GO
Hinterlegt von: Bachmann, Barbara
Hinterlegt am:06 Feb 2018 11:02
Letzte Änderung:05 Nov 2020 11:28

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