elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Shape optimization of train heads with respect to the aerodynamic loads of track side objects

Wagner, Claus und Horstmann, Gerrit Maik und Herzog, S. und Jakubek, Daria und Rutschmann, Sabrina (2014) Shape optimization of train heads with respect to the aerodynamic loads of track side objects. International Journal of Railway Technology, 3 (1), Seiten 83-104. Saxe-Coburg. doi: 10.4203/ijrt.3.1.4. ISSN 2049-5358.

Dieses Archiv kann nicht den Volltext zur Verfügung stellen.

Offizielle URL: http://www.saxe-coburg.co.uk

Kurzfassung

Fast passing trains induce aerodynamic forces which can be dangerous for trackside objects and for passengers on station platforms. To develop theoretical and numerical approaches for optimizing the shape of train heads with the objective of minimizing the amplitude of the induced pressure wave and the resulting forces on trackside objects is the aim of the present work. In the first part, we consider shape optimization of a potential train head modeled by superposing monopole sources to a uniform flow. To demonstrate the reliability of the potential flow model, we determine the aerodynamic loads on a sphere induced by the head pressure pulse of a passing train and compare them with results measured in a moving model rig, the so-called “Tunnel Simulation Facility” (TSG). Since good agreement is obtained , we conclude that the potential flow model is suitable to predict the pressure induced forces on track side objects. Then, the validated simplified potential model is used to select the shape of a train head which minimizes the sucking force on a cylindrical object passing the train at a specified lateral distance. In the second part, we apply the continous adjoint optimization approach, first on the potential train body and then on a more detailed shape of a train performing Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) simulations. The focus of this ongoing research is to develop a process chain using the continous adjoint-based shape optimization approach in conjunction with a potential flow on the one hand and with RANS simulations, filtered gradients and CAD-free mesh morphing based on radial basis function interpolation on the other hand. In the RANS study, shape optimization is performed with the objective of minimizing the amplitude of the generated pressure wave. This part of the paper includes new results of the work started in Jakubek et al..

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/88623/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen:Published online: Oct. 2014
Titel:Shape optimization of train heads with respect to the aerodynamic loads of track side objects
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Wagner, Clausclaus.wagner (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Horstmann, Gerrit Maikgerrit.horstmann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Herzog, S.Rolls-Royce DeutschlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jakubek, Dariadaria.jakubek (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rutschmann, SabrinaSabrina.Rutschmann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2014
Erschienen in:International Journal of Railway Technology
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Band:3
DOI:10.4203/ijrt.3.1.4
Seitenbereich:Seiten 83-104
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Pombo, J.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Saxe-Coburg
Name der Reihe:Railways 2014
ISSN:2049-5358
Status:veröffentlicht
Stichwörter:high-speed trains, potential theory, Computational Fluid Mechanics, shape optimization, adjoint methods, mesh morphing
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
Hinterlegt von: Micknaus, Ilka
Hinterlegt am:19 Dez 2014 12:50
Letzte Änderung:06 Sep 2019 15:30

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.