Nghiên cứu phương pháp giảm lực cản khí động và dòng vận tốc theo của phương tiện đường sắt tốc độ cao

Abstract

Lực cản khí động và dòng vận tốc theo (slipstream) là hai vấn đề then chốt ảnh hưởng đến hiệu quả năng lượng và an toàn vận hành của tàu cao tốc. Luận văn nghiên cứu phương pháp thổi khí chủ động (active air blowing) qua ba rãnh bố trí ở đuôi tàu nhằm giảm lực cản khí động, thực hiện trên mô hình tàu ICE3 tỷ lệ 1:20 bằng mô phỏng CFD trong ANSYS Fluent với mô hình rối SST k-ω. Ba tham số phun được khảo sát tuần tự: chiến lược phun (từng rãnh riêng lẻ và tổ hợp cả ba rãnh), góc phun (30°, 45°, 60°) và tốc độ phun (0,05U đến 0,20U). Cấu hình tối ưu xác định được gồm phun đồng thời cả ba rãnh, góc phun 30° và tốc độ phun 0,10U, đạt mức giảm 2,93% hệ số cản khí động so với trường hợp cơ sở.