유선형 형상 개선을 통한 고성능 EMU 열차의 공기저항 저감 연구

Aerodynamic Drag Reduction on High-performance EMU Train by Streamlined Shape Modification

초록

고성능 EMU 열차의 형상 개선을 통한 공기저항 저감 효과를 알아보기 위하여 3차원정상 Navier-Stokes 방정식과 2방정식 난류 모델을 이용한 전산유체역학을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 전산시뮬레이션에는 FLUENTTM ver.13과 Gambit 2.4.6이 사용되었으며, 기본 형상과 유선형으로 개선된 형상에 대하여 계산을수행하였다. 또한, 터널 내 주행 시의 공기저항 특성을 살펴보기 위하여 개활지에서의 공기저항 계산도 수행하였으며, 차량 별 공기저항 기여도에 대한 분석도 수행되었다. 유선형으로 개선된 형상의 열차는 절편형 전두부와 돌출된 상부 및 하부구조를 가진 기본 형상 열차에 비하여 약 9.8%의 공기저항이 저감된 것을 확인하였으며,공기저항 저감에 따른 주행저항의 저감은 시속 80km/h에서 약 4%에 이르는 것으로 나타났다.

키워드

공기 저항; 터널; 주행저항; 도시철도차량; 공력설계; Aerodynamic drag; tunnel; running resistance; unban train; Aerodynamic design
제목
유선형 형상 개선을 통한 고성능 EMU 열차의 공기저항 저감 연구
제목 (타언어)
Aerodynamic Drag Reduction on High-performance EMU Train by Streamlined Shape Modification
저자
권혁빈; 홍재성
발행일
2013-06
저널명
한국철도학회논문집
권
16
호
3
페이지
169 ~ 174