• Title/Summary/Keyword: 차량풍

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Study on Potential Utility of Wind Power Generation Based on Driving Wind of High-Speed Trains (고속철도 열차 주행풍의 풍력발전 활용성에 대한 연구)

  • Kim, Je-Guen;Suh, Ki-Bum
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.10
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    • pp.681-687
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    • 2017
  • We investigated the potential for wind-power generation using the wind produced by express trains. We built equipment to detect the wind velocity, including wind meters and a data analyzer. We considered various conditions that might change the wind. First, we measured the velocity and duration of the wind at three locations distinguished by the presence of a tunnel and a valley landscape. We analyzed the changes in the wind according to the geometric conditions. Also, we analyzed the changes in the wind according to three different heights relative to the train. We also compared the wind produced by a KTX train and an SRT train. Finally, we used the results to derive the wind power energy harvested from the wind and discuss the expected utility.

Computational Fluid Dynamic(CFD) Analysis-based Feasibility Study on Wind Power Generation due to Traveling Vehicles on Highway (전산유체역학해석을 통한 고속도로 주행차량 유도풍의 풍력발전 적용 가능성에 관한 연구)

  • Jeon, Je Yeon;Han, Kwan Mun;Song, Jong Sub;Park, Seunghee
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.33 no.2
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    • pp.739-748
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    • 2013
  • In this study, analytical works for the induced winds due to traveling vehicles on highway have been conducted by Computation Fluid Dynamics (CFD). The traveling condition was considered in two cases: (a) single direction and (b) bi-direction. The analysis was focused on the effects of the induced winds on the upper part of a median strip while the aerodynamic characteristics of the vehicles were directly analyzed in the previous studies. From the analysis results, it has been found that the maximum magnitude of the induced winds was 2.2 m/s when the vehicles travel with the speed of 50 km/h. Additionally, 4.0 m/s and 5.3 m/s were obtained with the speed of 90 km/h and 120 km/h, respectively. Especially, the induced winds was generated about 84% of the vehicle speed at 1.0 m above from the median strip when the vehicles travel with the speed of 120 km/h. The induced winds was maintained during the very short period while the traveling. conclusively, it is noted that the wind power generation can be possible by using the small-sized wind power generators installed on median strips throughout the analytical results in this study.

Energy Conversion System Using Vehicle-Induced Flow For Road Environmental Monitoring (도로 환경 모니터링을 위한 차량 유도풍 에너지 변환 시스템)

  • Lee, Jae-yun;Min, Chul-ki;Han, Eui-seok;Han, Sang-ju;Oh, Jae-geun
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.550-553
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    • 2009
  • 도로 환경 모니터링을 위한 센서 노드의 전력원으로 유도풍을 이용한 압전에너지 하베스팅 기술은 기존 재생 에너지의 설치 및 작동 조건에 영향을 받지 않고, 도로상에 주오염원인 자동차에서 발생되는 폐에너지를 활용하는 친환경적 에너지 순환시스템을 구현하는 핵심 요소이다. 차량 유도풍에 의해 발생되는 풍압으로 도로 상의 구조물에 진동을 유발한다. 이 때 발생한 진동 에너지는 압전체를 통해 전기 에너지로 변환, 저장할 수 있다. 이렇게 저장된 에너지는 센서의 구동과 무선 데이터 송수신을 위한 센서 노드의 전력원으로 사용함으로써 별도의 전력원이 필요없게 된다. 본 연구에서는 60km/h로 주행하는 한 대의 차량에 의해 2.7m/s의 유도풍이 발생하여 0.6g로 도로 상의 구조물에 에너지를 전달하게 된다. 전달된 에너지가 압전체를 통해 15uJ 전기에너지로 저장된다.

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Dynamic Behaviors of a Corrugated Steel Tunnel Lining System due to Wind Loads by Passing Vehicles according to the Boundary Conditions (구조물 경계조건에 따른 파형강판 터널라이닝의 풍하중에 대한 동적 거동분석)

  • Mha, Ho-Seong;Cho, Kwang-Il;Yoo, Sung-Heum
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.24 no.1
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    • pp.47-58
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    • 2012
  • Dynamic behaviors of a corrugated steel plate tunnel lining system are examined under wind loads due to passing vehicles. Applied wind loads are simulated by applying the time functions as a vehicle moves through the tunnel. Wind loads are described by the pressure and suction as a vehicle arrives and leaves target positions in the tunnel. The tunnel lining is modeled using the simplified shell elements that retain the characteristics of the corrugated shapes. The displacements of the tunnel lining are evaluated under various conditions regarding wind velocity and the passing vehicles. The responses are found to increase as the vehicle velocity and wind velocity increase. A maximum displacement of 25mm occurs when two vehicles are crossing at the speed of 120km/h. A row of vehicles running consecutively minimally affects the dynamic responses with less than 2.5% of the dynamic responses enlarged and attributed to one running vehicle. It should be noted that the dynamic responses of the tunnel lining should be considered when there is no shotcrete applied.

Dynamic Behaviors of the Curved Steel Tunnel Lining due to Wind Loads by Passing Vehicles (통과차량으로 인한 풍하중에 대한 곡선 강재 터널라이닝의 동적 거동 분석)

  • Mha, Ho-Seong;Cho, Kwang-Il;Park, Inn-Joon
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.14 no.4
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    • pp.309-320
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    • 2012
  • Dynamic behaviors of the tunnel linings of curved tunnels with various curvatures are investigated to examine the effect of wind loads due to passing vehicles. In the case without backfill, the responses of the tunnel lining should be considered to examine the clearance of the lining. A steel tunnel lining is selected to see the influence of the wind load upon the tunnel lining more clearly. The wind pressure upon the lining is simplified into the pressure and suction while the vehicle passing the loading positions. As the radius of curvature decreases, the response decreases, showing that the strength against the deformation is found to increase since the asymmetry of the deformation shape is reduced. It is found that the responses increase as the passing vehicle speed increases.

The Development of Educational Program through Construction of the Wind Power System (풍력발전 시스템 구축을 통한 교육프로그램의 개발)

  • Lee, Jeong-Ick
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.86-89
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    • 2008
  • 대체에너지의 대안으로서 차량에 의한 풍력을 사용함으로서 이 연구의 목적은 다음 3가지로 요약할 수 있다. 첫째, 차량 풍에 의한 풍력에너지를 통해 환경 친화적인 대체 에너지 자원을 안전하게 얻는다는 것이다. 둘째, 관련 교수들을 위한 교육 프로그램이 개발되었다는 것이다. 셋째, 대체에너지 교육을 위해 풍력발전 프로그램을 만들었다는 것이다. 본 연구는 6개월간 수행되었으며, 다음 3가지 결과를 얻었다. 차량 풍을 이용한 시스템이 모델링 되었다. 전기, 전자, 기계공학과들을 위한 새로운 교육 프로그램이 만들어졌고, 마지막으로 풍력발전 시스템 실제 교육을 위한 대체에너지 실험용 시연장치가 만들어졌다.

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Field Measurements to Predict the Wind Gust under Train at the Speed-up of Conventional Railway Lines (기존선 고속화 시 열차 하부 열차풍 예측을 위한 현장 측정 시험)

  • Kwon, Hyeok-Bin;Nam, Seong-Won;Ko, Tae-Hwan;Jeon, Byung-Kill;Kim, Man-Cheol
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.13 no.4
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    • pp.376-381
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    • 2010
  • In this study, field measurements on KTX, Nuriro and TTX train have been conducted at Kyeongbu and Honam line to predict the wind gust under train at the speed-up of major conventional railway lines using Kiel-probe array and multi-channel pressure scanning system. The results show that the average wind velocity during train passage normalized by train speed is independent to train speed, thus the wind gust for a given train type at the speed-up condition could be predicted. The relationship between the shape of underbody and the characteristics of the underbody wind gust has been discussed.

철도차량의 승강장 통과시 발생하는 공기역학적 영향에 대한 실험적 연구(고속철도역 현장 시험 및 종합)

  • 김동현;권혁빈;김문헌;송문석;김도훈
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.207-207
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    • 2004
  • 고속철도의 개통이 가까워지면서 사회적 관심이 고조되고 있으며, 특히 안전과 환경의 문제가 주요한 관심사로 대두되고 있다. 특히 공기역학적 관점에서 볼 때 300km/h의 고속에서는 지금까지 국내에서 경험하지 못한 여러 가지 문제점들이 나타나리라 예상되고 있으며, 그 중에서도 승강장에 대기증인 승객 또는 보행자가 열차 통과 시에 느끼는 불쾌감과 위험에 대한 조사와 대책이 필요한 시점이다.(중략)

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Dynamic Analysis of Cable-Stayed Bridge Subjected to Random Wind Forces (랜덤풍하중에 대한 사장교의 동력학적연구)

  • Hyun, Chang Hun;Yun, Chung Bang
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.4 no.4
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    • pp.59-66
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    • 1984
  • The dynamic behavior of a cable-stayed bridge due to random wind forces is investigated. The effects of the steady wind, the self-excited and the buffeting forces are studied. The dynamic analysis of the structure is carried out by the frequency domain method utilizing the mode superposition. Example analysis are performed for Dolsan Bridge, which is under construction at Yeosu, Jeonnam. Aerodynamic stability of the bridge is investigated and the vertical motion of the girder as well as the tension variations of the cables is obtained.

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Two-dimensional numerical simulation of flow around a High Speed Train using EDISON_CFD (EDISON_CFD를 이용한 고속열차의 운용환경에 따른 2차원 전산유동해석)

  • ;Jo, Yeong-Hui;Jang, Gyeong-Sik
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2013.04a
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    • pp.371-376
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    • 2013
  • 고속열차의 운행속도가 증가함에 따라 이전보다 공기역학적인 요소들의 중요성이 커지고 있다. 열차와 터널의 형상설계뿐만 아니라 주변 환경을 위해 고속 주행하는 열차 주변의 유동장을 이해할 필요성이 있다. 본 연구에서는 고속 주행으로 인해 열차 주변에 발생하는 열차풍을 분석하여 선로 주변에 작용하는 풍하중을 계산하였고, 터널 주행 시 발생하는 압력변동과 객차 연결부의 비정상 열린 공동 유동을 살펴보았다. 그 결과 2차원 해석의 정량적 한계점이 나타났지만, 정성적인 경향은 선행연구와 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 따라서 고속열차 주변의 공기역학적 특성의 이해와 열차 및 터널의 형상 변화에 따른 상대적인 비교를 위해서는 EDISON_CFD를 이용한 2차원 해석이 유용함을 볼 수 있었다.

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