고속주행 철도차량의 속도제어를 위한 공기제동장치의 설계 연구 = A Study on the Air-Brake System Design of High-speed Rail-way Rolling Stock
저자
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학술지명
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발행연도
2013
작성언어
Korean
주제어
KDC
326
자료형태
학술저널
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수록면
1454-1462(9쪽)
제공처
본 연구는 고속철도차량의 공기역학적 특성을 이용하여 기존의 기계 및 전동식 제동시스템과 더불어 공기의 저항력을 이용하는 친환경 제동장치인 공기제동장치(air-brake system)를 개발하여 적용하므로 서 고속철도차량의 제동장치의 에너지 효율성을 높이는데 연구의 목적을 두고있다. 이를 위해 본 연구에서 제안하는 공기제동장치의 공기역학적 특성에 관해 알아 보았으며 또한 본 장치를 현재 국내에서 운행중인 KTX 고속철도차량에 적용하였을 때 기존의 제동시스템과 대비하여 어느정도 제동에너지가 절약되는지를 정량적으로 분석해 보았다. 본 연구는 현재 국내에서 운용중인 KTX 고속철도 차량을 기반으로 차량의 공기역학적 특성을 CFD(Computational Fluid Dynamics)프로그램을 이용하여 정성, 정량적으로 분석 하였으며 또한 차량의 축소모델 풍동실험을 통해 공기제동장치의 작동 여부에 따른 차량 주위에서의 공기유동 현상을 정성적으로 분석해 보았다. 본 연구를 통해 도출된 KTX 고속철도차량의 제동에너지는 총 6km 제동구간에서 기존의 기계 및 전동식 제동방식에 비해 본 공기제동시스템을 도입하므로 서 총 제동에너지의 약 9% 정도가 절약된다는 연구 결과를 도출하였다.
더보기In this numerical study, the model air-brake system was developed and tested on the model KTX high-speed train to see its effect on the savings of the brake energy consumption. For this study, CFD simulation program; PHOENCIS (ver.2011) was incorporated for the performance analysis of the model airbrake system. From the analysis of the simulation results, it was found that the brake power required to stop the model KTX train by the ATC schedule was reduced about 9% as the air-brake system applied along with the conventional mechanical and electric brake system. The air-brake system also generates the down-force that has the positive effect on the rolling resistance of the model train.
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