차세대 고속열차 상부 커버 형상에 따른 공기저항 변화에 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 커버 주변의 유동을 분석하고, 상부 애자커버를 변화시켜가며 열차의 공기저항의 변화를 분석하였다. 수치 해석에 사용된 열차 모델은 현재 개발 중인 차세대 고속열차 HEMU-430x 6량 차량 모델로써 상부 커버가 적용된 모델이다. 해석 결과 상부커버 높이와 길이 비가 작을수록 유동에 대한 상부커버에 의한 교란이 작아져 공기저항이 감소하고, 상부커버 덮개를 설치한 경우 공기저항이 5.5% 감소하였고, 이는 커버를 제거하였을 경우보다 공기저항이 더 감소한 결과이다.