차세대 고속열차 상부 커버 주변의 유동특성에 대한 수치적 연구

초록

열차 상부의 커버는 팬터그래프, 애자와 같은 상부의 복잡한 형상을 보호하기 위해 필요하지만 상부 주변의 유동에 영향을 주어 고속열차의 공기저항을 변화시킨다. 본 연구에서는 수치해석을 통해 고속열차의 상부 커버 주변의 유동을 분석하여 상부 커버에 의한 열차의 공기저항의 변화에 대해 알아보았다. 수치 해석에 사용된 열차 모델은 현재 개발중인 차세대 고속열차 HEMU-430x 6량 차량 모델로써 상부 커버가 적용된 모델이다. 해석결과 상부 커버 주변에서 유동 박리가 일어나면서 와류가 발생하여 열차 상부 커버 주변의 공기의 흐름을 변화시켰다. 상부 커버 주변에서 발생된 와류는 열차에 작용하는 전체 항력이 증가하는 원인으로 작용하였다. 또한 다수의 커버가 존재할 경우 각 커버 별로 영 향이 다르다는 것을 확인하였다.