Dissertação

{pt_PT=Estudo experimental da fuselagem de um comboio ligeiro de alta-velocidade} {} EVALUATED

{pt=Este estudo analisa o escoamento em torno de um comboio mono-volume, ligeiro, de alta velocidade que se destina a operar nas linhas ferroviárias convencionais. Pretende-se validar, através de ensaios em túnel de vento, resultados computacionais e experimentais de estudos anteriores para as forças aerodinâmicas de resistência e lateral e momento de guinada. Realizaram-se duas campanhas de ensaios experimentais utilizando dois túneis de vento distintos. Utilizou-se um modelo à escala 1:10 que foi suspenso através de um sistema manufaturado neste estudo. Desenvolveu-se integralmente um sistema de aquisição de dados que utilizou sensores de carga pequenos e acessíveis, integrando-os em 3 células de carga que transmitiam as leituras a um computador, onde foram armazenadas. Efetuou-se uma série de ensaios numéricos para a gama de número de Reynolds dos ensaios experimentais (Re < 10⁷ ), evitando extrapolações na comparação entre resultados numéricos e experimentais. Estudaram-se as características da malha computacional e aplicou-se um modelo de escoamento simétrico, onde se considerou apenas metade do domínio computacional. Na primeira campanha experimental ensaiou-se o sistema de suporte isoladamente estimando a sua influência. Para Re = 3×10⁶ , o CD do modelo medido foi 0,10, apresentando um desvio máximo de 20 % face aos resultados computacionais (Re = 8,4×10⁷ ) e de 8 % face aos resultados experimentais (Re = 3,2×10⁶ ) de estudos anteriores. A segunda campanha de ensaios não obteve resultados conclusivos ao nível da validação, mas constituiu um estudo preliminar que permitiu compreender melhor as características do túnel de vento., en=This study analyses the flow around a single-carriage, light, high-speed train able to operate on the conventional railways. The study aims to validate, through wind tunnel testing, numeric and experimental results for the aerodynamic drag, side force and yaw moment, from previous studies. Two series of experimental tests were performed in two different wind tunnels. The tests used a 1:10 scale model suspended with a system manufactured in this study. Also, a data acquisition system integrated affordable load sensors into 3 load cells, which transferred the readings to a computer and stored them. A series of numerical flow simulations for Re < 10 7 , avoided extrapolations in the comparison between numeric and experimental results. The mesh properties were studied and a model of symmetric flow was applied, in which only half of the domain was considered. In the first experimental series, the support system was tested separately and its influence was estimated. For Re = 3 × 10⁶ , the model’s CD was 0.10. The maximum deviation was 20 % (between this value and the numeric results) and 8 % (between this value and previous experimental results). The second series led to inconclusive results, providing no experimental validation. However, this series was an important preliminary study that allowed the understanding of the wind tunnel properties.}
{pt=comboio de alta velocidade, ensaios em túnel de vento, sistema de aquisição de dados, simulações numéricas de escoamento, validação experimental., en=High-speed train, wind tunnel testing, data acquisition system, numeric flow simulations, experimental validation.}

Outubro 26, 2020, 8:0

Orientação

ORIENTADOR

Filipe Szolnoky Ramos Pinto Cunha

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

José Maria Campos da Silva André

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar