移動境界：列車すれ違い時気流解析

アニメーションをご覧ください。

１．解析の目的

　トンネルや地下鉄構内など、狭い空間内において列車がすれ違う前後では、速度や圧力に大きな変動がある事が知られており、車両やトンネル及び付帯構造の設計上非常に重要である。 本解析では、車体がすれ違う際、その前後で周辺に及ぼす気流や圧力の変動を移動境界問題を利用してシミュレーションを行った。

２．解析モデル

　列車が走行するトンネル内は、長さ200.0m，幅12.0m，高さ5.0mの解析空間とした。 相対的に進行する２本の列車は、長さ100.0m，幅2.8m，高さ4.0mであり、ともに22.2m/sec （80km/h）で走行しすれ違うと仮定した。 モデルの総格子数は、650×77×42＝2,102,100である。

解析モデル格子パース図

３．解析結果

　列車すれ違い時の車体周辺の圧力分布＋速度ベクトル、風速分布を示す。 列車がすれ違う直前に圧力はピークに達し、すれ違うと同時に正圧から負圧へ急激に変化している事が分かる。 また、風速分布においても、車体すれ違い後に生じる気流の乱れが車両後方（空間中央付近）に確認できる。 本手法では、列車形状及、駅構内構造の変更及び列車の速度を変更し、解析を行う事も容易である。

列車すれ違い時の車体周辺風速分布（圧力分布＋速度ベクトル：路線面から1.8ｍ高さ）

列車すれ違い時の車体周辺速度コンターパース図（路線面から1.8ｍ高さ）

　

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