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Gekoppelte aerodynamische und fahrdynamische Simulation zur Optimierung von Tunnelfahrten

Weik, Norman and Ehrenfried, Klaus (2022) Gekoppelte aerodynamische und fahrdynamische Simulation zur Optimierung von Tunnelfahrten. In: IRSA 2021 : Tagungsband, Proceedings : 3rd International Railway Symposium Aachen, Aachen, Germany, 21-23 November 2021, pp. 220-235. 3. International Railway Symposium Aachen, 2021-11-21 - 2021-11-23, Aachen. doi: 10.18154/RWTH-2022-01705.

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Abstract

Eingleisige Tunnelröhren auf Hochgeschwindigkeitsstrecken stellen aufgrund der kleinen Querschnittsfläche in Bezug auf den Luftwiderstand bei der Tunneldurch-fahrt, der entstehenden Drucklasten sowie der Abstrahlung von Mikrodruckwellen, welche Ursache des sogenannten Tunnelknalls sind, besondere Herausforderungen an die Planung und Dimensionierung des Bauwerks. Gegenwärtig werden die akusti-schen Umweltwirkungen durch bauliche Anpassungen wie Portalhauben, Quer-schnittsaufweitungen oder Entlüftungsschächte beeinflusst. Im vorliegenden Beitrag wird untersucht, in wieweit betriebliche Anpassungen der Fahrkennlinie des Zuges geeignet sind, die Tunnelaerodynamik und -akustik zu beeinflussen. Hierzu werden eine aerodynamische Simulation der Druckentwicklung innerhalb des Tunnels sowie eine fahrdynamische Simulation in einem iterativen Prozess gekoppelt, sodass wech-selseitige Abhängigkeiten von Fahrverhalten und Tunnelaerodynamik modelliert werden können. Die Methodik wird anhand eines Fallbeispiels auf Basis des Katzen-bergtunnels getestet und es wird gezeigt, dass durch die Reduktion der Tunnelein-fahrgeschwindigkeit sowohl die Umweltwirkung von Tunnelfahrten als auch die Energieeffizienz positiv beeinflusst werden können bei relativ moderaten Fahrzeitver-lusten.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/188764/
Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Title:Gekoppelte aerodynamische und fahrdynamische Simulation zur Optimierung von Tunnelfahrten
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iDORCID Put Code
Weik, NormanUNSPECIFIEDhttps://orcid.org/0000-0002-5977-9958UNSPECIFIED
Ehrenfried, KlausUNSPECIFIEDUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Date:July 2022
Journal or Publication Title:IRSA 2021 : Tagungsband, Proceedings : 3rd International Railway Symposium Aachen, Aachen, Germany, 21-23 November 2021
Refereed publication:Yes
Open Access:Yes
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
DOI:10.18154/RWTH-2022-01705
Page Range:pp. 220-235
Status:Published
Keywords:Tunnelfahrt, aerodynamischer Widerstand, betriebliche Optimierung, Tunnelknall
Event Title:3. International Railway Symposium Aachen
Event Location:Aachen
Event Type:national Conference
Event Start Date:21 November 2021
Event End Date:23 November 2021
Organizer:Research Center Railways (RCR), RWTH Aachen
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Transport
HGF - Program Themes:Rail Transport
DLR - Research area:Transport
DLR - Program:V SC Schienenverkehr
DLR - Research theme (Project):V - Digitalisierung und Automatisierung des Bahnsystems (old)
Location: Braunschweig , Göttingen
Institutes and Institutions:Institute of Transportation Systems > Design and Evaluation of Mobility Solutions, BS
Institute for Aerodynamics and Flow Technology > Ground Vehicles
Deposited By: Weik, Norman
Deposited On:21 Oct 2022 16:37
Last Modified:24 Apr 2024 20:50

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