Resumen

En esta investigación, se aplicó el enfoque de la dinámica de fluidos computacional (CFD) para la solución de los problemas de las zonas de viento fuerte local en los campos ferroviarios, y se discutió el mecanismo de generación de viento. En esta investigación se abordó el problema del viento local que se produce en una línea ferroviaria en invierno. Se implementó una simulación computacional para la predicción de las condiciones del viento mediante simulación de grandes remolinos (LES), y se aclaró que las zonas de vientos fuertes locales están causadas principalmente por flujos separados que se originan en terrenos de pequeña escala situados en su parte superior (aproximadamente a 180 m sobre el nivel del mar). También se analizaron los efectos del tamaño del área de cálculo y de la resolución espacial de la malla en el resultado del cálculo y el efecto de la estabilidad atmosférica. Se aclaró que para simular el flujo de aire característico del flujo separado originado en el terreno a pequeña escala (a una altitud de aproximadamente 180 m) objeto de la presente investigación, se requieren aproximadamente 10 m de resolución espacial de la celda de cálculo en la dirección horizontal. Además, también se examinó el efecto de la estratificación estable en el flujo. Como resultado, se excitaron las ondas de sotavento en la corriente descendente del terreno a lo largo del tiempo en el caso de un flujo estratificado estable (Fr = 1,0). La región de flujo inverso situada detrás del terreno, que se había observado en un momento neutro, quedó fuertemente inhibida. En consecuencia, se generó una zona local de viento fuerte aguas abajo del terreno, y se observó una zona de viento fuerte que pasaba por el mástil de observación. Al investigar la velocidad creciente de la zona de viento fuerte local inducida en el momento de la estratificación estable, se descubrió que el viento era aproximadamente 1,2 veces más fuerte que el generado en un momento neutro.

• Materias:Dinámica de fluidos Modelado matemático Análisis mecánico Ecuaciones diferenciales
• Subjects:Fluid dynamics Mathematical modeling Mechanical analysis Differential equations
• Palabras claves:área local de vientos fuertes, áreas locales de vientos fuertes, m, terreno, tiempo neutro, escala del terreno, estratificación estable, característica del flujo de aire, resolución espacial de la malla, área de vientos fuertes
• Keywords:local strong wind area, local strong wind areas, m, terrain, neutral time, scale terrain, stable stratification, air flow characteristic, spatial grid resolution, strong wind area