EN 14067 Aplikasi Perkeretaapian - Aerodinamika

Standar Eropa “EN 14067 Aplikasi Perkeretaapian - Aerodinamika” terdiri dari sub-bagian berikut yang diterbitkan dengan judul yang sama:

• Standar “EN 14067-1 Bagian 1: Simbol dan satuan” berlaku untuk bidang aerodinamika untuk aplikasi perkeretaapian. Standar ini mendefinisikan simbol dan satuan yang digunakan dalam rumus dan perhitungan di bidang aerodinamika. Definisi yang diberikan dalam standar ini menjelaskan simbol dan mengklasifikasikan satuannya. Namun, simbol-simbol ini mungkin tidak memiliki arti yang sama di area aplikasi yang berbeda. Simbol tambahan harus didefinisikan sesuai dengan aplikasinya.

Standar ini memberikan keseragaman dalam studi teknik, simulasi, pengujian, dan dokumentasi di bidang aerodinamika kereta api. Standar ini berlaku secara umum untuk aerodinamika aplikasi kereta api. Standar ini mendefinisikan hal-hal berikut:

• Simbol-simbol kunci (misalnya, untuk kecepatan, tekanan, gaya, koefisien, medan referensi, kerapatan)
• Satuan fisik yang sesuai
• Aturan penerapannya dalam persamaan

Standar ini memfasilitasi komunikasi yang jelas antara produsen, pengelola infrastruktur, laboratorium pengujian, badan sertifikasi, dan peneliti yang bekerja pada kereta api kecepatan tinggi, kereta api konvensional, efek angin silang, aerodinamika terowongan, aliran udara, gelombang tekanan, dan beban aerodinamis dengan menstandarisasi representasinya.

Standar ini tidak mencakup nilai batas spesifik, prosedur pengujian, atau persyaratan kinerja; hal-hal tersebut dibahas di bagian lain dari standar ini.

Para insinyur dan peneliti merujuk pada standar ini dalam situasi-situasi berikut:

• Saat menulis kode simulasi (dinamika fluida komputasional)
• Saat melaporkan hasil uji terowongan angin atau landasan pacu.
• Saat menyiapkan spesifikasi teknis atau dokumen tender
• Memverifikasi kepatuhan terhadap persyaratan spesifikasi interoperabilitas teknis aerodinamis.
• Standar “EN 14067-2 Bagian 2: Aerodinamika pada Jalur Terbuka” mendefinisikan fenomena fisik khusus untuk aerodinamika kereta api dan memberikan rekomendasi untuk mendokumentasikan pengujian. Produsen lokomotif perlu mengetahui koefisien hambatan kereta api untuk memasang daya optimal pada lokomotif mereka. Perusahaan kereta api juga membutuhkan ini untuk menghitung jadwal dan kebutuhan energi mereka, menentukan jenis atau jumlah lokomotif yang dibutuhkan untuk rangkaian kereta tertentu, dan membantu dalam pengambilan keputusan pembelian peralatan.

Meskipun hambatan kereta api biasanya merupakan komponen utama dari hambatan, sulit untuk mengisolasinya dari komponen lain, sehingga istilah non-aerodinamis juga harus dipertimbangkan dalam bagian ini.

Hambatan gerak dinyatakan dengan rumus standar yang berlaku untuk semua jenis kereta api. Selanjutnya, metode pengukuran yang digunakan untuk memperoleh hambatan gerak kereta api, yang menghasilkan rumus yang sesuai, didefinisikan dan dijelaskan dalam dokumen terpisah (WI 00256127).

Standar EN 14067-2 mencakup hal-hal berikut:

• Kereta api berkecepatan tinggi dan kereta api konvensional
• Sertifikasi dan evaluasi kendaraan kereta api.
• Para pengelola infrastruktur dan pejabat perkeretaapian
• Kendaraan yang berpotensi lebih ringan (trem, kereta bawah tanah) dalam situasi yang relevan.

Efek aerodinamis utama yang dipertimbangkan dalam lintasan terbuka adalah sebagai berikut:

• Lonjakan tekanan kepala (perubahan tekanan sementara yang dirasakan ketika dua kereta saling menyalip atau ketika sebuah kereta melewati wesel di sisi rel)
• Aliran udara berkecepatan tinggi (aliran udara yang terbentuk di sekitar dan di belakang kereta yang sedang bergerak, menimbulkan risiko bagi pekerja di pinggir rel atau benda-benda ringan)
• Ciri-ciri aliran kesadaran
• Perubahan tekanan yang memengaruhi penumpang (misalnya, saat jendela dibuka atau selama pengoperasian pintu)
• Gaya aerodinamis yang bekerja pada struktur, orang, atau benda-benda lepas di dekat rel kereta api.

Standar ini menjelaskan bagaimana efek-efek ini dihasilkan dari kecepatan kereta, bentuk (desain bagian depan/belakang), kekasaran permukaan, geometri bagian bawah badan kereta, dan angin samping.

• Standar “EN 14067-3 Bagian 3: Aerodinamika di Terowongan” mendefinisikan fenomena fisik spesifik aerodinamika kereta api dan memberikan rekomendasi untuk mendokumentasikan pengujian. Standar ini menawarkan gambaran deskriptif tentang fenomena fisik mendasar yang spesifik untuk aerodinamika kereta api ketika kereta memasuki, melewati, atau keluar dari terowongan. Standar ini menyoroti kondisi aliran tertutup yang unik di terowongan dibandingkan dengan jalur terbuka.
• Standar ini terutama bersifat informatif. Standar ini tidak menetapkan nilai batas yang mengikat, kriteria penerimaan, atau prosedur pengujian dan evaluasi yang terperinci. Sebaliknya, standar ini menjelaskan aerodinamika dan menawarkan rekomendasi untuk mendokumentasikan pengujian dan pengukuran. Fenomena aerodinamika utama yang dibahas di terowongan angin adalah:
• Gelombang tekanan: Ini adalah gelombang kompresi dan rarefaksi yang tercipta saat kereta memasuki dan keluar terowongan, dan gelombang ini merambat dengan kecepatan mendekati kecepatan suara.
• Gelombang mikro tekanan atau pulsa mikro tekanan di pintu keluar terowongan: Ini adalah pelepasan udara terkompresi secara tiba-tiba, yang menciptakan efek ledakan yang dapat didengar.
• Perubahan tekanan sementara di dalam kereta: Hal ini memengaruhi kenyamanan penumpang, terutama ketidaknyamanan telinga, khususnya ketika jendela dan pintu terbuka atau isolasi tekanan tidak memadai.
• Efek piston: Udara yang dipindahkan oleh kereta bertindak seperti piston, menciptakan aliran udara memanjang di dalam terowongan.
• Peningkatan hambatan aerodinamis akibat aliran yang terbatas.
• Perbedaan tekanan antara pintu masuk terowongan dan sepanjang jalur kereta.
• Dampak pada infrastruktur terowongan: Misalnya, beban pada lapisan terowongan, sistem ventilasi, atau peralatan di tepi jalan.

Standar ini menjelaskan bagaimana efek-efek ini bergantung pada faktor-faktor berikut:

• Kecepatan kereta.
• Rasio kepadatan kereta api (luas penampang kereta api / luas penampang terowongan).
• Panjang dan geometri terowongan (jalur tunggal atau ganda, tipe pintu masuk, sambungan poros).
• Desain bagian depan dan belakang kereta serta penyegelan permukaan.
• Panjang kereta dan konfigurasi persimpangan (bertemu kereta di terowongan jalur ganda).
• Standar “EN 14067-4 Bagian 4: Persyaratan dan prosedur evaluasi untuk aerodinamika pada jalur terbuka” menjelaskan persyaratan, prosedur pengujian, metode evaluasi, dan kriteria penerimaan untuk kendaraan kereta api yang beroperasi pada jalur terbuka. Standar ini menyediakan persyaratan dan metode evaluasi untuk variasi tekanan dan efek aliran angin di sepanjang jalur. Metode evaluasi untuk kekuatan operasional dibahas dalam standar ini. Kondisi beban pada komponen infrastruktur yang disebabkan oleh variasi tekanan akibat kereta api dan efek aliran angin juga dibahas. Pengaturan pengujian untuk evaluasi tonjolan balas diusulkan untuk jalur berbalas.

Persyaratan ini hanya berlaku untuk kendaraan sistem kereta api berat dengan kecepatan kereta maksimum melebihi 160 km/jam dan bukan untuk sistem kereta api lainnya. Standar ini berlaku untuk semua kendaraan dan infrastruktur kereta api jalur terbuka dengan lebar jalur nominal antara 1435 mm dan 1668 mm.

Efek aerodinamis yang ditimbulkan oleh kereta api dapat memiliki dampak sebagai berikut:

• Para pekerja di pinggir rel dan penumpang di peron (kecepatan aliran udara).
• Benda-benda di tepi jalan dan struktur ringan (misalnya, puing-puing lepas, rambu-rambu, tempat berteduh ringan).
• Infrastruktur tetap di sepanjang jalur kereta (misalnya, penghalang suara, penyangga peralatan jalur kereta di atas kepala, tepi peron).
• Transisi tekanan (perubahan tekanan kepala yang terjadi ketika kereta api berpapasan satu sama lain atau titik tetap).
• Beban aerodinamis pada struktur dan orang-orang di dekat rel kereta api.

Standar ini berlaku untuk:

• Kereta api berkecepatan tinggi (biasanya minimal 200 km/jam, di mana aerodinamika sangat penting).
• Kereta penumpang dan kereta barang tradisional.
• Desain kendaraan baru, modifikasi, atau persetujuan tipe.
• Penilaian kepatuhan infrastruktur.

Standar ini sesuai dengan persyaratan spesifikasi interoperabilitas teknis untuk kereta api kecepatan tinggi dan konvensional di Uni Eropa.

• Standar “EN 14067-5 Bagian 5: Persyaratan dan prosedur evaluasi untuk aerodinamika di terowongan” menjelaskan persyaratan aerodinamika, prosedur pengujian, metode evaluasi, dan kriteria penerimaan untuk kendaraan kereta api yang beroperasi di terowongan. Variasi tekanan aerodinamika, beban, pembentukan gelombang tekanan mikro, dan pertimbangan aerodinamika lainnya yang diharapkan dalam operasi terowongan dibahas dalam standar ini. Persyaratan untuk desain aerodinamika kendaraan kereta api dan terowongan untuk sistem kereta api berat disediakan. Persyaratan ini hanya berlaku untuk sistem kereta api berat.

Standar ini memastikan pengoperasian kendaraan kereta api yang aman dan nyaman di lingkungan terowongan dengan mengendalikan efek aerodinamis yang dihasilkan dari geometri yang sempit. Standar ini berfokus pada fenomena spesifik terowongan dan pengaruhnya terhadap hal-hal berikut:

• Kenyamanan penumpang dan awak kabin (ketidaknyamanan pendengaran akibat perubahan tekanan, penyumbatan telinga).
• Integritas struktural dan kekedapan air kereta api (beban tekanan pada badan gerbong, jendela, dan pintu).
• Infrastruktur terowongan (pelapis, ventilasi, peralatan tetap, beban pada stasiun bawah tanah).
• Para pekerja di pinggir jalan dan petugas pemeliharaan di dalam terowongan.
• Pengaruh lingkungan di luar terowongan (misalnya, gelombang tekanan mikro atau ledakan sonik di pintu masuk).
• Kompatibilitas dalam situasi di mana kereta api berkecepatan tinggi menggunakan terowongan yang sama dengan lalu lintas konvensional.

Standar ini berlaku untuk:

• Kereta api berkecepatan tinggi (di mana dampaknya paling parah).
• Jalur kereta api tradisional di dalam terowongan panjang.
• Desain baru, modifikasi, persetujuan tipe, dan pengecekan kepatuhan rute.
• Kepatuhan terhadap spesifikasi interoperabilitas teknis Uni Eropa untuk sistem kereta api berkecepatan tinggi dan konvensional.
• Standar “EN 14067-6 Bagian 6: Persyaratan dan prosedur pengujian untuk penilaian angin lateral” menjelaskan pedoman untuk penilaian angin lateral pada kereta api. Standar ini berlaku untuk semua gerbong penumpang, lokomotif, dan gerbong pembangkit tenaga (dengan kecepatan kereta maksimum antara 140 km/jam dan 360 km/jam) dan gerbong barang (dengan kecepatan kereta maksimum antara 80 km/jam dan 160 km/jam) dan lebar rel antara 1435 mm dan 1668 mm. Untuk gerbong penumpang, lokomotif, dan gerbong pembangkit tenaga dengan kecepatan kereta maksimum antara 250 km/jam dan 360 km/jam, demonstrasi stabilitas angin lateral diperlukan. Standar ini tidak berlaku untuk kereta api ringan dan kereta api perkotaan.

Standar ini berfokus pada hal-hal berikut:

• Gaya dan momen aerodinamis yang disebabkan oleh angin miring (angin silang, sudut yaw).
• Risiko terbalik (roda kehilangan kendali, roda di sisi bawah angin terangkat).
• Anjloknya kereta akibat gaya lateral yang berlebihan.
• Kompatibilitas dengan infrastruktur (kategori paparan rel kereta api, bagian yang rawan angin).

Standar ini berlaku untuk:

• Semua kendaraan penumpang, lokomotif, gerbong pembangkit listrik, dan kereta api gandeng.
• Kereta api berkecepatan tinggi, kereta penumpang konvensional, dan, dalam kasus yang relevan, kendaraan angkutan barang tertentu.
• Desain baru, modifikasi, persetujuan tipe, dan penilaian khusus rute.
• Kepatuhan terhadap spesifikasi interoperabilitas teknis untuk kereta api berkecepatan tinggi dan konvensional di Uni Eropa.

Standar ini mencakup kendaraan yang beroperasi di jalur terbuka (tidak termasuk terowongan, jembatan, atau bagian yang terlindungi dalam beberapa kasus, kecuali ditentukan lain).

• Standar “EN 14067-7 Bagian 7: Dasar-dasar prosedur uji peluncuran balas yang bersumber dari kereta api” membahas topik-topik berikut:
• Aspek ekonomi dari proyeksi balas.
• Perbandingan metode yang digunakan di Prancis dan Spanyol untuk kendaraan kereta api.
• Metode penilaian infrastruktur.
• Tinjauan terhadap literatur yang ada.
• Langkah selanjutnya dan rekomendasi terkait standardisasi dan penelitian.

Standar ini memberikan panduan informatif dan informasi dasar untuk pengembangan, pelaksanaan, dan interpretasi prosedur pengujian yang terkait dengan peledakan balast akibat kereta api. Standar ini tidak menetapkan nilai batas yang mengikat, kriteria penerimaan, atau metode pengujian wajib.

Singkatnya, tujuan dari standar ini adalah sebagai berikut:

• Untuk menyelaraskan pemahaman dan pendekatan di seluruh Eropa.
• Untuk mendukung evaluasi yang konsisten terhadap kendaraan dan infrastruktur kereta api.
• Untuk mempermudah perbandingan hasil tes yang diperoleh dari metode/negara yang berbeda.

Selama bertahun-tahun, organisasi kami, dengan staf yang kompeten dan berpengalaman, telah memahami kebutuhan klien, menyediakan layanan pengujian canggih yang mereka butuhkan, dan membantu mereka dalam pembentukan, implementasi, dan peningkatan sistem manajemen. Dalam kerangka kerja ini, kami juga menyediakan layanan pengujian sesuai dengan standar EN 14067.