РЖД отмечают прирост пассажиров с января по июль 2019 года
новости
24
АКЦИИ
Поскольку отрасль стремится перевозить больше пассажиров, с начала 2019 года пассажиропоток РЖД увеличился почти на 13%.
Более 450 000 пассажиров совершили международные рейсы в Россию в январе-июле 2019 г., что на 12,7% больше, чем за аналогичный период 2018 г. Наибольший рост наблюдался на рейсах между Россией и Монголией, который увеличился на 16,9%.%, за ней следуют Россия – Финляндия, рост на 16 %, Россия – Италия, рост на 4,4 % и Россия – Германия, рост на 1,3 %.
Федеральная пассажирская компания, дочерняя компания ОАО «РЖД», эксплуатирует комфортабельные поезда с 4-местными купейными вагонами размерности RIC в направлении и из стран Европы. RIC расшифровывается как Regolamento Internazionale delle Carrozze или Международные правила перевозки пассажиров, соглашение, которое в настоящее время распространяется на 27 железнодорожных компаний из всех европейских стран, кроме Великобритании, Ирландии и Финляндии.
RIC предусмотрены удобные спальные места, розетки в каждом купе и откидной столик в сочетании с раковиной. Все вагоны оборудованы системой кондиционирования воздуха с индивидуальной регулировкой в купе. В каждом вагоне также есть 2 санузла, в том числе один со встроенным душем.
Поезд Москва — Берлин-Стриж курсирует между Россией и Германией с декабря 2016 года. Его вагоны оборудованы системой автоматического изменения ширины тележек. Эта технология значительно сокращает время, необходимое для перехода с железнодорожной колеи широкой колеи 1520 мм, используемой по всей России, на европейскую систему узкой колеи 1435 мм на станции Брест в Беларуси.
В первом полугодии 2019 года поезда Москва — Берлин-Стриж перевезли 29,8 тыс. пассажиров, что на 69% больше, чем за аналогичный период прошлого года. Поезда Москва — Берлин Стриж перевезли 88,1 тыс. пассажиров с момента начала движения 17 декабря 2016 года.
Скоростные поезда «Аллегро» регулярно курсируют между Россией и Финляндией.
Комфортабельные Allegros с максимальной эксплуатационной скоростью 220 км/ч курсируют между Санкт-Петербургом и Хельсинки и с начала 2019 года перевезли 316 300 пассажиров, что на 16,6% больше, чем за аналогичный период прошлого года. Поезда Allegro перевезли в общей сложности 3,6 миллиона пассажиров с момента ввода в эксплуатацию 12 декабря 2010 г.
По итогам первого полугодия 2019 года отмечен рост пассажиропотока между Россией и рядом стран СНГ и Балтии. В частности, количество пассажиров поездов между Россией и Таджикистаном увеличилось на 3,4%, Россией и Казахстаном на 3,2%, Россией и Азербайджаном на 1,3%.
В соответствии с расписанием движения поездов на 2018/2019 год осуществляется прямое и транзитное международное пассажирское сообщение между Россией и 11 странами Европы и Азии по 16 маршрутам (в Германию, Францию, Финляндию, Италию, Польшу, Чехию, Китай и др.). ), а также в 11 стран СНГ и Балтии (Беларусь, Украина, Молдова, Казахстан, Кыргызстан, Таджикистан, Узбекистан, Азербайджан, Латвия, Литва, Эстония).
Исследования аэрогидродинамических нагрузок различных конструкций в условиях турбулентных течений со специальным подходом к проверке
Реферат
Статья посвящена анализу данных численного моделирования, позволяющих максимально точно определять аэрогидродинамические нагрузки от высокоскоростных поездов на различные сооружения и объекты транспортной инфраструктуры. Эти исследования включают в себя определение распределения давления и скорости потока на поверхностях для заданных объектов, а также со специальным исследованием амплитудно-частотных характеристик для отдельных элементов конструкции. В соответствии с предложенным специальным методическим подходом к проверке это подтверждает эффективность и правильность полученных авторами результатов. Это также включает в себя применение основного оригинального комбинированного численного подхода как для процесса расчета, так и для эффективной проверки этих результатов с поддержкой специального анализа в случае различных предлагаемых схем проверки.
1. Введение
Данная работа является шагом вперед к созданию и применению математических моделей наиболее опасных механизмов возбуждения колебаний различных конструкций в потоке жидкости или воздуха, а также к созданию эффективных расчетных методов описания этих моделей и процессов . В статье приведены некоторые результаты анализа данных численного моделирования, максимально точно определяющие аэродинамические нагрузки во всех этих случаях с конструкциями и объектами транспорта (рис. 1). Он включает в себя определение распределения давления и скорости потока на поверхностях заданных объектов, а также со специальным исследованием амплитудно-частотных характеристик для отдельных элементов конструкции. Согласно предложенному методическому подходу специальной проверки [1-3] авторы подтвердили работоспособность и правильность полученных результатов. Это включает в себя также применение основного оригинального комбинированного численного подхода как для процесса расчета, так и для эффективной проверки полученных результатов с поддержкой специального анализа.
Рис. 1 Применение предложенного подхода в системах железнодорожного транспорта (пешеходный мост)
Авторами разработан численный метод исследования гидродинамических сил, возникающих от отрывного потока, и колебаний конструкции, возбуждаемых этими силами. Для решения этой задачи авторы предложили численную методику (рис. 2) моделирования аэрогидродинамических нагрузок от высокоскоростных поездов (ANSYS-CFX) – решения задач 2D-3D в сочетании с некоторыми специально подобранными вихревыми методами, такими как разработанные в НИИ Машиноведение РАН Модернизированный метод дискретных вихрей (МДВ) – для решения двумерных – задач, особенно в этом направлении [4, 5].
Рис. 2 Схема функционирования предложенного комбинированного подхода для решения сложных систем (разработана авторами [2, 5])
2. Численная методика моделирования аэрогидродинамических нагрузок
2.1. (ANSYS – CFX) – для решения 3D задач
Основные уравнения.
В этом случае аэродинамические нагрузки на высокоскоростные поезда и объекты инфраструктуры определяются с использованием решения трехмерного нестационарного нелинейного уравнения Нависа-Стокса. (1) гидрогазодинамики с учетом вязкости среды [6].
Основные допущения следующие:
1. Массовые силы не учитываются.
2. Среда не сжимаема на первом этапе.
3. Процесс изотермический:
1
∂y2+∂2u∂z2, 90 065 z2,ρ∂w∂t+ρu∂w∂x+ρv∂w∂y+ρw∂w∂z=-∂ρ∂z+μ∂2w∂x2+∂2w∂y2+∂2w∂z2.
Кроме того, необходимо выполнение уравнений неразрывности и состояния:
2
∂ρ∂t+∂ρu∂x+∂ρv∂y+∂ρw∂z=0.3
p=ρRT,где u, v, w – неизвестные компоненты вектора скорости (по осям x, y, z), p – давление, t – время, µ – коэффициент динамической вязкости для воздуха , ρ – плотность, R – универсальная газовая постоянная, T – температура.
Также необходимо определить граничные и начальные условия.
Для упрощения моделирования ветровых течений рационально считать их несжимаемыми (ρ= idem) и изотермическими.
Массовые силы не учитываются. Поскольку точные аналитические решения трехмерных нестационарных нелинейных уравнений Навье-Стокса отсутствуют, для решения реальных задач используется метод конечных объемов (FVM) [3, 5]. успешно применяется на практике.
2.2. Модернизированный метод дискретных вихрей (МДВ) – для решения 2D – задач [3]
Метод не требует построения сеток и не содержит эмпирических параметров.
Численная схема устойчива (нет остановок из-за неограниченного роста числа переменных).
Разработанный метод существенно расширяет возможности численного исследования механизма вихреобразования при произвольном движении и изменении формы обтекаемых тел.
Существующие программные комплексы вычислительной гидродинамики с сеточными методами иногда неэффективны, так как расчет конструкций с переменной геометрией является чрезвычайно длительным.
На единой математической и вычислительной основе можно создать систему иерархии программного обеспечения, которая охватывает широкий спектр приложений.
На этой основе с учетом границ применимости физического эксперимента эти схемы и модели успешно реализуются. Способ характеризуется уникальной способностью одновременно формировать вихревые следы и потоки. Масштабы проблемы значительно уменьшаются, так как необходимо контролировать не всю площадь, а только вихри на поверхности тела и в следе.
По-видимому, можно утверждать, что численный эксперимент, основанный на методе дискретных вихрей, имеет элементы того, что принято называть «искусственным интеллектом», поскольку воспроизводит те особенности процесса, которые явно не заложены в алгоритмы и модели.
Пример расчета с помощью ANSYS – CFX (3D) и MMDV (2D) с приложением для определения распределения давления на поверхности пешеходного моста и путем соответствующих измерений и проверки (рис. 3-5).
Рис. 3 Пешеходный мост
Прямые расчеты скорости потока от аэродинамического воздействия высокоскоростного поезда отработаны в 3D с помощью программного модуля ANSYS (CFX), позволяющего на основе уравнений Навье-Стокса получить решение в виде зависимости скорости потока на мосту от расстояния между поездом и пешеходным мостом (всеми поверхностями моста).
После этого необходимо определить величины составляющих скорости потока вблизи моста как V1 – скорость в горизонтальной плоскости перпендикулярно мосту, V2 – скорость в горизонтальной плоскости вдоль моста и V 3 скорость в вертикальной плоскости перпендикулярно горизонтальной плоскости.
В этом случае необходимо выбрать основной поток воздуха со скоростью V 1 в горизонтальной плоскости перпендикулярно мосту в направлении на мост с соответствующими значениями скорости для двумерной реализации решения задачи с применением MMDV. Основные результаты в этом случае простой 2D задачи представлены на рис. 5. Показанные на рис. 5 коэффициенты Cx и Cy дают возможность определить зависимости аэродинамических сил от времени.
Рис. 4 Расчет давления на поверхность пешеходного моста
Рис. 5 Расчетные пути вихрей Кармана и аэродинамические силы для пешеходного моста
3. Заключение
Необходимо также отметить , что ММДВ Метод позволяет исследовать аэродинамические нагрузки на тела, совершающие произвольные движения, и решать задачи о движении тел под действием аэродинамических сил.
Расчет проведен по обеим ведомостям (проверка относительных различий не более 10-15 %) для пешеходного моста [3, 5, 7, 8], представленного на рис. 3-5.
Начальные значения скорости набегающего потока получаются из решения задачи в ANSYS CFX в 3D постановке (его начальный этап) (рис. 2) в соответствии со схемой взаимодействия методов в рамках комбинированного подхода. Кроме того, в трехмерной постановке получают распределения давления на конструкции моста при проезде скоростного поезда под пешеходным мостом (рис. 3, 4) с величинами давления от 200 до 1120 Па (pmin=160 Па и pmax = 1120 Па), а также соответствующие зависимости подъемной силы и силы сопротивления от временных и частотных характеристик процесса потокового нагружения (рис. 5).
Работа посвящена анализу и проверке данных численного моделирования при определении аэрогидродинамических нагрузок или вибраций и воздействий от динамических задач, характерных для скоростных поездов, воздействующих на стандартные объекты инфраструктуры ОАО «РЖД», такие как пешеходные мосты, настенные экраны и туннели.
Целью данной работы является анализ данных, полученных при расчете частотных спектров составляющих аэрогидродинамических нагрузок, распределений давления и скорости или скорости на заданных объектах и амплитудно-частотных характеристик для отдельных элементов конструкции.
Подтверждает эффективность и правильность результатов, полученных авторами с приложением к предложенному оригинальному комбинированному расчетному подходу. Этот подход представляет собой связанную систему проведения комплексных исследований двумя передовыми методами расчета в их постоянном взаимодействии с повышенной эффективностью и при значительном снижении стоимости (на 20-30 %) реализации затрат на численные исследования.
Полученные данные верифицированы по предложенной схеме взаимодействия с использованием банка экспериментальных данных, собранных авторами, в том числе данных испытаний как на международных стандартных моделях, так и на отечественных (испытания с потоками жидкости и воздуха в аэродинамических трубах и на аэрогидродинамических стендах).
Относительная погрешность такого подхода для всего ряда решаемых задач составляет около 10-17%.
Ссылки
Каплунов С.М., Валлес Н.Г., Солонин В.И. Анализ согласования погрешностей комплексных численно-экспериментальных исследований. Инженерная аэрогидроупругость: 2-я международная конференция EAHE, Прага, 1999, с. 223-230.
Поиск перекрестной ссылки
Фролов К.В., Махутов Н.А., Каплунов С.М. и др. Динамика конструкций аэрогидроупругих систем. Наука, Москва, 2002, с. 570.
Каплунов С.
М., Валлес Н.Г., Махутов Н.А., Дубинский С.И., Самсонов В.А. Аэродинамическое воздействие скоростных поездов на инфраструктуру ОАО «РЖД». Вестник Объединенного ученого совета ОАО «РЖД». 1-2, 2016, с. 47-57.Поиск перекрестной ссылки
Степнов М. Статистические методы обработки результатов механических испытаний. Справочник. Машиностроение, Москва, 1985, с. 231.
Поиск перекрестной ссылки
Каплунов С. М., Четверушкин Б. Н., Дубинский С. И., Валлес Н. Г., Дронова Е. А. Моделирование аэродинамических нагрузок на элементы инфраструктуры высокоскоростных поездов .
Поиск перекрестной ссылки
Абрамович Г. Н. Прикладная газодинамика. Наука, Москва, 1969, с. 824.
Поиск перекрестной ссылки
Веников В. А., Веников Г. В. Теория подобия и моделирование (применительно к задачам электроэнергетики): Учеб. КД Либроком, 2014, с. 439.
Поиск перекрестной ссылки
Шин Ю.
М., Валлес Н.Г., Махутов Н.А., Дубинский С.И., Самсонов В.А. Аэродинамическое воздействие скоростных поездов на инфраструктуру ОАО «РЖД». Вестник Объединенного ученого совета ОАО «РЖД». 1-2, 2016, с. 47-57.
