Calcul numérique du sillage généré par un train à grande vitesse CRH2

Les sillage causés par le mouvement des trains à grande vitesse à travers l'atmosphère représentent un risque pour la sécurité des passagers, des travailleurs en bord de voie et de l'infrastructure ferroviaire. Dans cet article, l'approche améliorée de simulation des tourbillons détachés avec retard (IDDES), une version améliorée de la méthode de simulation des tourbillons détachés, est adoptée pour calculer le sillage d'un modèle à l'échelle 1/25 comportant quatre voitures du train à grande vitesse CRH2. Les vitesses et les pressions du sillage à différentes distances latérales par rapport à la position du centre de rail (COR) et à différentes distances verticales par rapport à la position du haut du rail (TOR) en bord de voie sont calculées. Les résultats numériques sont comparés aux mesures obtenues lors d'un essai à échelle réelle et un bon accord est obtenu, ce qui vérifie l'efficacité et le potentiel de la méthode IDDES, moins coûteuse. Il a été constaté que les distributions de vitesse et de pression sont similaires à celles obtenues avec différents types de trains mais avec des valeurs de pic différentes liées à la différence de formes. Les vitesses de pointe dans le sillage le long de la longueur du train se trouvent à la queue et dans la région de sillage proche. L'amplitude du pic diminue avec une distance croissante par rapport au COR et montre une valeur relativement élevée à environ deux tiers de la hauteur du train depuis le TOR. Les coefficients de pression maximaux se trouvent dans les régions en amont et de nez. Les résultats montrent que la valeur de ces coefficients diminue avec une distance croissante du COR et du TOR. Sur la base de la vitesse de sillage sécuritaire suggérée en Chine, les résultats IDDES montrent que pour un train à grande vitesse CRH2 à une vitesse de 350 km/h, la distance de sécurité pour se tenir devrait être supérieure à 3,4 m dans la partie inférieure du sillage du train (jusqu'à environ la moitié de la hauteur du train depuis le sol) et 2,4 m pour la partie supérieure du sillage du train (au-dessus de la moitié de la hauteur du train depuis le sol).