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지하철 역사 형상을 고려한 PSD 비정상 풍압해석
Unsteady Wind Pressure Analysis on PSD Considering Subway Station Configurations 원문보기

한국철도학회 논문집 = Journal of the Korean Society for Railway, v.11 no.1 = no.44, 2008년, pp.13 - 18  

김유성 (국립경상대학교 기계항공공학부 대학원) ,  김요한 (국립경상대학교 기계항공공학부 대학원) ,  신광복 (한밭대학교 기계설계공학과) ,  이은규 ((주)우진산전 기술연구소) ,  김동현 (국립경상대학교 기계항공공학부)

초록
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본 연구에서는 열차와 지하철 역사 형상긴의 유통 흐름에 대한 상호작용을 고려하여 승강장 스크린도어(PSD)봐 비정상 풍압해석을 수행하였다. PSD의 주목적은 열차가 역사 안으로 진입할 때, 인명사고를 예방하고 풍압, 오염된 분진, 소음 등을 차단하는데 있다. PSD에 대한 비정상 풍압수준을 정확하게 예측하기 위하여 이동격자법을 활용한 전산유체역학 기법이 적용되었다. 개방형 및 밀폐형 역사가 고려되었으며, 열차가 역사를 통과하는 경우와 역사에서 멈추는 경우에 대한 풍압 수준을 상호 비교하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, unsteady wind pressure analyses on platform screen door (PSD) have been conducted considering the flow intereference effects between the moving train and the configuration of subway station. The major role of PSD prevents passenger accidents, wind pressure, polluted dust and noise whe...

주제어

#승강장 스크린 도어   #전산유체역학   #풍압   #비정상 유동   #이동 격자법  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 다양한 상황에 대한 풍하중 수준을 예측해보기 위해 다음과 같이 3가지의 서로 다른 조건에 대한 비정상 비점성 유동해석을 수행하였다. 열차가 해수면을 기준으로 운행된다고 가정하여 압력 및 온도 조건을 Sea-level로 가정하였으며, 열차가 진입하는 곳을 Pressure Inlet, 열차가 빠져 나가는 곳을 Pressure Outlet 조건으로 설정하였다.
  • 본 연구에서는 지하철 PSD 에 작용하는 수직 방향 풍압 수준을 예측하기 위해 상용 CFD 해석 프로그램인 Fluent(Ver.6.3) 와 열차의 자유로운 움직임을 모사하기 위해 자체 작성한 UDF[7] 코드를 연계하여 해석하였다. 비정상 유동해석은 오일러 방정식에 근거하였으며, 물체의 상대 운동을 고려한 비정상 압축성 유 동장에 대한 오일러 방정식은 아래와 같이 나타낼 수 있다.
  • 본 연구의 주요 목적 중 하나는 실제적인 역사 모양과 지하철의 운동 및 상호간섭 영향을 고려하여 설계된 PSD 구조물에 작용하는 풍압 수준을 예측해보기 위한 것이다. 본 연구에서 고려한 전형적인 역사 단면 형상들을 Figs.
  • 본 절에서는 일반적인 경우와 같이 열차가 진입 후 정차하는 경우에 대한 풍압해석을 수행하였다. 이 경우 열차는 70 km/h의 속도로 승강장으로 진입 후 감속하여 최종적으로 정차하는 경우에 해당한다.

가설 설정

  • 본 해석은 플랫폼 입구에서 9.12m 떨어진 지점에서부터 열차가 70km/h의 등속으로 진입하여 승강장 영역을 통과한다고 가정하였으며, 비정상 CFD 해석에 적용한 시간 간격은 약 0.000초 이다. 이 경우.
  • 유동해석을 수행하였다. 열차가 해수면을 기준으로 운행된다고 가정하여 압력 및 온도 조건을 Sea-level로 가정하였으며, 열차가 진입하는 곳을 Pressure Inlet, 열차가 빠져 나가는 곳을 Pressure Outlet 조건으로 설정하였다. 역사 및 열차의 복잡한 형상은 단순화하여 유동해석을 수행하였으며, 약 36만개의 사면체 격자(tetrahedral mesh)가 사용되었다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (7)

  1. 차철현, (1998), "지하철 환경과 열차풍의 영향에 관한 연구", 공기 조화 냉동공학회 동계학술발표회 논문집, pp.489-493 

  2. 김정엽 외 2명, (2001), "지하철 정거장에서의 열차 진입시 열차풍 해석", 대한설비공학회 하계학술발표회 논문집, pp.791-796 

  3. 정해권 외 7명, (2004), "극한 조건에서 PSD 설치에 따른 지하철 내부 유동장 계산", 대한설비공학회 동계 학술발표회 논문집, pp.179-184 

  4. 김정엽, 김광용, (2006), "스크린도어가 설치된 지하철에서 열차운 행에 의한 비정상유동의 실험 및 수치적 해석", 설비공학논문집, pp.103-111 

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  5. 이재열, 신광복, 류봉조, 김동현, 이은규, (2006),. "열차 진입 시 풍압에 의한 완전밀폐형 승강장 스크린 도어(PSD) 시스템의 구조 안정성 평가", 한국철도학회지, 제9권, 제5호, pp.594-600 

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  6. Fluent Inc. (2006), FLUENT 6.3 User's Guide 

  7. Fluent Inc., (2006), FLUENT 6.3 UDF Manual, Appendix A 

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