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L’aérodynamique ferroviaire
TRP3321 v1 Article de référence

L’aérodynamique ferroviaire

Auteur(s) : Louis-Marie CLEON

Date de publication : 10 mai 2018 | Read in English

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1 - Contexte

2 - Les différents phénomènes aérodynamiques de traînée : pression, couche limite laminaire, turbulence…

3 - Conséquences et domaines ferroviaires concernés

4 - Moyens d’essais et de calcul

5 - Perspectives

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

L’aérodynamique porte sur la compréhension des écoulements d'air et leurs effets. Similaire à celle de l’aviation et de l’automobile, l'aérodynamique ferroviaire présente quelques spécificités. Les enjeux seront analysés, en particulier pour la grande vitesse, comme la résistance à l’avancement, les effets de souffle, la susceptibilité aux vents traversiers, le confort tympanique en tunnel, le bruit aérodynamique, les envols de ballast… Les différents moyens d’essais seront explorés. La simulation numérique sera traitée, à partir des équations de Navier Stokes et de la méthode de Boltzmann. Les obligations de la spécification d'interopérabilité (STI) seront rappelées pour chaque enjeu. On mettra en perspective le développement de la grande vitesse et la simulation.

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Auteur(s)

  • Louis-Marie CLEON : Ingénieur des Mines, maîtrise de chimie physique, docteur en mécanique des fluides - Ancien chef du département structures et confort - Ancien directeur technique de la direction de la recherche

INTRODUCTION

L’aérodynamique porte sur la compréhension des écoulements d’air et leurs effets. Similaire à celle de l’aviation et de l’automobile, l’aérodynamique ferroviaire présente néanmoins quelques spécificités. Les enjeux seront analysés, en particulier pour la grande vitesse, comme la résistance à l’avancement, les effets de souffle, la susceptibilité aux vents traversiers, le confort tympanique en tunnel, le bruit aérodynamique, les envols de ballast… Les différents moyens d’essais seront explorés. La simulation numérique sera traitée, à partir des équations de Navier-Stokes et de la méthode de Boltzmann. Les obligations de la spécification d’interopérabilité (STI) seront rappelées pour chacun des enjeux. On mettra en perspective le développement de la grande vitesse et la simulation.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-trp3321

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Sommaire
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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BELL (R.), BURTON (D.), THOMPSON (M.), HERBST (A.), SHERIDAN (J.) -   Wind tunnel analysis of the slipstream and wake of a high-speed,  -  Journal of Wind Engineering and industrial Aerodynamics 134-2014.

  • (2) - OZAWA (S.) -   Aerodynamic forces on train,  -  JSME 1990 ; 900-37.

  • (3) - VERGNAULT (E.), MALASPINAS (O.), SAGAUT (P.) -   Noise source identification with the Lattice Boltzmann method.  -  J. Acoust. Soc. Am. 133, 1293-1305 (2013).

  • (4) - RICOT (D.) -   Simulation numérique d’un écoulement affleurant une cavité par la méthode Boltzmann sur Réseau et application au toit ouvrant de véhicules automobiles.  -  PhD thesis, École Centrale de Lyon (2002).

  • (5) - BAKER (C.) -   The flow around high speed trains.  -  Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics.

  • ...

1 Normes et standards

Règlement (UE) n° 1302/2014 de la Commission du 18 novembre 2014 – STI (Spécification Technique d’Interopérabilité) « Matériel roulant – Locomotives et matériel roulant destiné au transport de passagers »

Norme EN-14067-6) NF EN 14067-6 Mai 2010

Applications ferroviaires – Aérodynamique – Partie 6 : exigences et procédures d’essai pour l’évaluation de la stabilité vis à vis des vents traversiers

NF EN 14067-5+A1 Janvier 2011

Applications ferroviaires – Aérodynamique – Partie 5 : exigences et procédures d’essai pour l’aérodynamique en tunnel

NF EN ISO 3095 Octobre 2013

Acoustique – Applications ferroviaires – Mesurage du bruit émis par les véhicules circulant sur rails – Applications ferroviaires

HAUT DE PAGE

2 Annuaire

ARIA Technologies se consacre exclusivement, depuis sa création en 1990, à l’étude de l’environnement atmosphérique, et en particulier à la simulation numérique de la dispersion des polluants atmosphériques.

http://www.aria.fr

AREP est la filiale d’urbanisme, d’architecture, et d’ingénierie de SNCF Gares et connexions, elle a été créée en 1997.

http://www.arep.fr

L’ONERA (Office national d’études et de recherches aérospatiales) est le principal centre de recherche français dans le domaine de l’aérospatiale.

...

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