Bulletin of scientific research results Bulletin of scientific research results Бюллетень результатов научных исследований 2223-9987 84685 10.20295/2223-9987-2024-02-18-28 Проблематика транспортных систем PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM Проблематика транспортных систем Analysis of the impact of air deflectors on the aerodynamic characteristics of the current collector at increased speeds of movement Анализ воздействия воздушных обтекателей на аэродинамические характеристики токоприемника при увеличенных скоростях движения Онофрийчук Андрей Дмитриевич Onofriychuk Andrey Dmitrievich 11lisov11@gmail.ru Жемчугов Валерий Григорьевич Zhemchugov Valeriy Grigor'evich zhem@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, Санкт-Петербург Россия Emperor Alexander I Petersburg State Transport University Saint Petersburg Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург Россия Emperor Alexander I Petersburg State Transport University Saint Petersburg Russian Federation 28 06 2024 28 06 2024 2024 2 18 28 27 06 2024 https://itt-pgups.ru/en/nauka/article/84685/view

Цель: анализ аэродинамического взаимодействия воздушного потока и токоприемника с учетом неравномерности распределения давления на боковых кромках обтекателей. Методы: исследования проводились на основе теоретического подхода, который определяет методы механики воздушных масс с использованием математического моделирования на ЭВМ с применением программных продуктов, включающих в себя инструменты для вычисления гидрогазодинамики на основе метода CFD-анализа в модуле Flow Simulation программного обеспечения SolidWorks. Результаты: разработана твердотельная модель токоприемника с интегрированными воздушными обтекателями, которая учитывает комплекс взаимодействий в системе «подвижной состав — обтекатель — токоприемник — узлы и элементы контактной подвески» в контексте влияния аэродинамического сопротивления. Практическая значимость: разработана инновационная система, предназначенная для оптимизации аэродинамических характеристик токоприемника в процессе его движения в воздушной среде, — обтекателя, который способствует снижению негативного влияния аэродинамического сопротивления, уменьшению турбулентности воздушных масс и улучшению эффективности токосъема.

Objective: investigation of the aerodynamic interaction of the airflow and the pantograph, taking into account the uneven distribution of pressure on the side edges of the fairings. Methods: the research was conducted based on a theoretical approach that defines the methods of air mass mechanics using mathematical modeling on a computer with the use of software products that include tools for calculating hydrodynamics based on the method of CFD analysis in the Flow Simulation module of the SolidWorks software. Results: a solid-state model of the current collector with integrated air deflectors has been developed, which takes into account the interaction complex in the system “moving structure — deflector — current collector — nodes and elements of the contact suspension” in the context of aerodynamic resistance influence. Practical importance: an innovative system has been developed to optimize the aerodynamic characteristics of the current collector during its motion in the air environment, an air deflector that contributes to reducing the negative impact of aerodynamic resistance, reducing the turbulence of air masses and improving the efficiency of current collection.

 контактная сеть токоприемник обтекатели токоприемников анализ аэродинамического взаимодействия от скорости движения взаимодействие токоприемника с контактной сетью contact network current collector current collector fairings analysis of aerodynamic interaction from the speed of movement interaction of the current collector with the contact network

Строительство ВСМ // Интернет-ресурс ТАСС. URL: https://tass.ru/ekonomika/18577385? utm_source=yxnews&utm_medium=desktop. Stroitel'stvo VSM // Internet-resurs TASS. URL: https://tass.ru/ekonomika/18577385? utm_source=yxnews&utm_medium=desktop. Высокоскоростное железнодорожное движение. Мировой опыт и перспективы в России: учебное пособие / В. А. Родченко, Д. С. Зандарашвили. М.: МГУПС (МИИТ), 2015. 116 с. Vysokoskorostnoe zheleznodorozhnoe dvizhenie. Mirovoy opyt i perspektivy v Rossii: uchebnoe posobie / V. A. Rodchenko, D. S. Zandarashvili. M.: MGUPS (MIIT), 2015. 116 s. Повышение качества токосъема при высоких скоростях движения путем обеспечения рациональной аэродинамической характеристики токоприемника электроподвижного состава / А. Е. Чепурко. ОмГУПС, 2015. 178 с. Povyshenie kachestva tokos'ema pri vysokih skorostyah dvizheniya putem obespecheniya racional'noy aerodinamicheskoy harakteristiki tokopriemnika elektropodvizhnogo sostava / A. E. Chepurko. OmGUPS, 2015. 178 s. Каримов Д. Д. Снижение воздействия воздушного потока на токоприемное устройство скоростного поезда с помощью аэродинамического обтекателя // Известия ПГУПС. 2022. № 4. С. 793–799. Karimov D. D. Snizhenie vozdeystviya vozdushnogo potoka na tokopriemnoe ustroystvo skorostnogo poezda s pomosch'yu aerodinamicheskogo obtekatelya // Izvestiya PGUPS. 2022. № 4. S. 793–799. Маслов Г. П., Дятлова М. А. Аэродинамические показатели токоприемников скоростного электрического подвижного состава // Известия Транссиба. 2010. № 1. Maslov G. P., Dyatlova M. A. Aerodinamicheskie pokazateli tokopriemnikov skorostnogo elektricheskogo podvizhnogo sostava // Izvestiya Transsiba. 2010. № 1. Компьютерное моделирование и инженерный анализ в конструкторско-технологической подготовке производства: учебное пособие / С. В. Лукинских. М-во науки и высш. обр. РФ. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2020. 168 с. Komp'yuternoe modelirovanie i inzhenernyy analiz v konstruktorsko-tehnologicheskoy podgotovke proizvodstva: uchebnoe posobie / S. V. Lukinskih. M-vo nauki i vyssh. obr. RF. Ekaterinburg: Izd-vo Ural. un-ta, 2020. 168 s. Инженерные расчеты в SolidWorksSimulation / А. А. Алямовский. М.: ДМК Пресс, 2019. 464 с. Inzhenernye raschety v SolidWorksSimulation / A. A. Alyamovskiy. M.: DMK Press, 2019. 464 s. Интернет-ресурс: https://eva.tools/ps/elektrovozy/2es6/tokopriemnik-ta‑160–3200‑ta‑09‑se t‑160‑elektrovoza‑2es6/. Internet-resurs: https://eva.tools/ps/elektrovozy/2es6/tokopriemnik-ta‑160–3200‑ta‑09‑se t‑160‑elektrovoza‑2es6/. Аэродинамика и самолетостроение: учеб. пособие / В. В. Бирюк и др. Самара: Изд-во Самарского университета, 2018. 180 с. Aerodinamika i samoletostroenie: ucheb. posobie / V. V. Biryuk i dr. Samara: Izd-vo Samarskogo universiteta, 2018. 180 s. Основы аэродинамики летательного аппарата: учеб. пособие / Ю. Н. Стариков, Е. Н. Коврижных. Ульяновск: УВАУ ГА, 2004. 151 с. Osnovy aerodinamiki letatel'nogo apparata: ucheb. posobie / Yu. N. Starikov, E. N. Kovrizhnyh. Ul'yanovsk: UVAU GA, 2004. 151 s.