EN 14067 Aplikasi Kereta Api - Aerodinamik

Piawaian Eropah “EN 14067 Aplikasi Keretapi - Aerodinamik” terdiri daripada subseksyen berikut yang diterbitkan di bawah tajuk yang sama:

• Piawaian “EN 14067-1 Bahagian 1: Simbol dan unit” terpakai kepada bidang aerodinamik untuk aplikasi kereta api. Piawaian ini mentakrifkan simbol dan unit yang digunakan dalam formula dan pengiraan dalam bidang aerodinamik. Takrifan yang diberikan dalam piawaian ini menerangkan simbol dan mengklasifikasikan unit. Walau bagaimanapun, simbol ini mungkin tidak mempunyai kepentingan yang sama dalam bidang aplikasi yang berbeza. Simbol tambahan harus ditakrifkan mengikut aplikasi.

Piawaian ini menyediakan keseragaman dalam kajian kejuruteraan, simulasi, ujian dan dokumentasi dalam bidang aerodinamik kereta api. Ia terpakai secara amnya kepada aerodinamik untuk aplikasi kereta api. Ia mentakrifkan perkara berikut:

• Simbol utama (cth., untuk halaju, tekanan, daya, pekali, medan rujukan, ketumpatan)
• Unit fizikal yang sepadan
• Peraturan untuk aplikasinya dalam persamaan

Piawaian ini memudahkan komunikasi yang jelas antara pengeluar, pengurus infrastruktur, makmal ujian, badan pensijilan dan penyelidik yang mengusahakan rel berkelajuan tinggi, rel konvensional, kesan angin lintang, aerodinamik terowong, aliran udara, gelombang tekanan dan beban aerodinamik dengan menyeragamkan perwakilan.

Ia tidak termasuk nilai had tertentu, prosedur ujian atau keperluan prestasi; perkara ini dibincangkan dalam bahagian lain piawaian ini.

Jurutera dan penyelidik merujuk kepada piawaian ini dalam situasi berikut:

• Semasa menulis kod simulasi (dinamik bendalir pengkomputeran)
• Apabila melaporkan keputusan ujian terowong angin atau landasan
• Semasa menyediakan spesifikasi teknikal atau dokumen tender
• Mengesahkan pematuhan dengan keperluan spesifikasi kebolehkendalian teknikal aerodinamik.
• Piawaian “EN 14067-2 Bahagian 2: Aerodinamik di Landasan Terbuka” mentakrifkan fenomena fizikal khusus untuk aerodinamik kereta api dan memberikan cadangan untuk mendokumentasikan ujian. Pengilang lokomotif perlu mengetahui pekali seretan kereta api untuk memasukkan kuasa optimum ke dalam lokomotif mereka. Syarikat kereta api juga memerlukannya untuk mengira jadual waktu dan keperluan tenaga mereka, menentukan jenis atau bilangan lokomotif yang diperlukan untuk set kereta api tertentu dan membantu dalam keputusan pembelian peralatan.

Walaupun seretan kereta api biasanya merupakan komponen utama seretan, sukar untuk mengasingkannya daripada komponen lain, jadi istilah bukan aerodinamik juga mesti dipertimbangkan dalam bahagian ini.

Rintangan gerakan dinyatakan oleh formula piawai yang terpakai untuk semua jenis kereta api. Tambahan pula, kaedah pengukuran yang digunakan untuk mendapatkan rintangan gerakan kereta api, yang membawa kepada formula yang sepadan, ditakrifkan dan diterangkan dalam dokumen berasingan (WI 00256127).

Piawaian EN 14067-2 merangkumi perkara berikut:

• Kereta api berkelajuan tinggi dan konvensional
• Pensijilan dan penilaian kenderaan kereta api.
• Pengurus infrastruktur dan pegawai kereta api
• Kenderaan yang berpotensi lebih ringan (trem, kereta api bawah tanah) dalam situasi yang berkaitan

Kesan aerodinamik utama yang dipertimbangkan dalam trek terbuka adalah seperti berikut:

• Lonjakan tekanan kepala (perubahan tekanan sementara yang dirasai apabila dua kereta api memotong satu sama lain atau apabila kereta api melepasi suis di tepi landasan)
• Larian (aliran udara berkelajuan tinggi yang terbentuk di sekeliling dan di belakang kereta api yang bergerak, menimbulkan risiko kepada pekerja di tepi landasan atau objek ringan)
• Ciri-ciri aliran terjaga
• Perubahan tekanan yang mempengaruhi penumpang (contohnya, apabila tingkap dibuka atau semasa operasi pintu)
• Daya aerodinamik yang bertindak ke atas struktur, orang atau objek longgar berhampiran landasan.

Piawaian ini menerangkan bagaimana kesan ini terhasil daripada kelajuan, bentuk (reka bentuk muncung/ekor), kekasaran permukaan, geometri bahagian bawah badan kereta api dan angin lintang.

• Piawaian “EN 14067-3 Bahagian 3: Aerodinamik dalam Terowong” mentakrifkan fenomena fizikal khusus untuk aerodinamik kereta api dan memberikan cadangan untuk mendokumentasikan ujian. Piawaian ini menawarkan gambaran keseluruhan deskriptif tentang fenomena fizikal asas khusus untuk aerodinamik kereta api apabila kereta api memasuki, melalui atau keluar dari terowong. Ia mengetengahkan keadaan aliran tertutup yang unik dalam terowong berbanding landasan terbuka.
• Piawaian ini terutamanya bermaklumat. Ia tidak mentakrifkan nilai had pengikatan, kriteria penerimaan atau prosedur ujian dan penilaian terperinci. Sebaliknya, ia menerangkan aerodinamik dan menawarkan cadangan untuk mendokumentasikan ujian dan pengukuran. Fenomena aerodinamik utama yang ditangani dalam terowong adalah:
• Gelombang tekanan: Ini adalah gelombang mampatan dan penjerapan yang terhasil apabila kereta api memasuki dan keluar dari terowong, dan ia merambat pada kelajuan yang hampir dengan kelajuan bunyi.
• Gelombang mikrotekanan atau denyut mikrotekanan di pintu keluar terowong: Ini adalah pembebasan udara termampat secara tiba-tiba, menghasilkan kesan letupan yang boleh didengar.
• Perubahan tekanan sementara di dalam kereta api: Ini menjejaskan keselesaan penumpang, terutamanya ketidakselesaan telinga, terutamanya apabila tingkap dan pintu terbuka atau penebat tekanan tidak mencukupi.
• Kesan omboh: Udara yang disesarkan oleh kereta api bertindak seperti omboh, menghasilkan aliran udara membujur dalam terowong.
• Peningkatan seretan aerodinamik disebabkan oleh aliran yang terhad.
• Perbezaan tekanan antara pintu masuk terowong dan di sepanjang kereta api.
• Kesan terhadap infrastruktur terowong: Contohnya, beban pada lapisan terowong, sistem pengudaraan atau peralatan tepi jalan.

Piawaian ini menerangkan bagaimana kesan ini bergantung kepada faktor-faktor berikut:

• Kelajuan kereta api.
• Nisbah kesesakan kereta api (keratan rentas kereta api / keratan rentas terowong).
• Panjang dan geometri terowong (landasan tunggal atau landasan berganda, jenis kemasukan, sambungan aci).
• Reka bentuk hadapan dan belakang kereta api serta pengedap permukaan.
• Panjang kereta api dan konfigurasi lintasan (bertemu kereta api dalam terowong landasan berkembar).
• Piawaian “EN 14067-4 Bahagian 4: Keperluan dan prosedur penilaian untuk aerodinamik di landasan terbuka” menerangkan keperluan, prosedur ujian, kaedah penilaian dan kriteria penerimaan untuk kenderaan kereta api yang beroperasi di landasan terbuka. Ia menyediakan keperluan dan kaedah penilaian untuk variasi tekanan dan kesan aliran angin di sepanjang landasan. Kaedah penilaian untuk kekuatan operasi ditangani dalam piawaian ini. Keadaan beban pada komponen infrastruktur yang disebabkan oleh variasi tekanan yang disebabkan oleh kereta api dan kesan aliran angin juga dibincangkan. Persediaan ujian untuk penilaian bonjolan balast dicadangkan untuk landasan balast.

Keperluan ini hanya terpakai kepada kenderaan sistem rel berat dengan kelajuan kereta api maksimum melebihi 160 km/j dan tidak terpakai kepada sistem rel lain. Piawaian ini terpakai kepada semua kenderaan rel landasan terbuka dan infrastruktur dengan tolok landasan nominal antara 1435 mm dan 1668 mm.

Kesan aerodinamik yang disebabkan oleh kereta api boleh memberi kesan berikut:

• Pekerja tepi trek dan penumpang di platform (halaju aliran udara).
• Objek tepi jalan dan struktur ringan (cth., serpihan longgar, papan tanda, tempat perlindungan ringan).
• Infrastruktur tetap di sepanjang trek (cth., penghadang bunyi, sokongan peralatan trek atas, tepi platform).
• Peralihan tekanan (strok tekanan kepala yang berlaku apabila kereta api melepasi satu sama lain atau titik tetap).
• Beban aerodinamik pada struktur dan orang berhampiran rel.

Piawaian ini digunakan untuk:

• Kereta api berkelajuan tinggi (biasanya sekurang-kurangnya 200 km/j, yang mana aerodinamik adalah yang paling penting).
• Kereta api penumpang dan barang tradisional.
• Reka bentuk, pengubahsuaian atau kelulusan jenis kenderaan baharu.
• Penilaian pematuhan infrastruktur.

Piawaian ini mematuhi keperluan spesifikasi kebolehkendalian teknikal untuk rel berkelajuan tinggi dan konvensional di EU.

• Piawaian “EN 14067-5 Bahagian 5: Keperluan dan prosedur penilaian untuk aerodinamik dalam terowong” menerangkan keperluan aerodinamik, prosedur ujian, kaedah penilaian dan kriteria penerimaan untuk kenderaan kereta api yang beroperasi dalam terowong. Variasi tekanan aerodinamik, beban, pembentukan gelombang mikro tekanan dan pertimbangan aerodinamik lain yang dijangkakan dalam operasi terowong ditangani dalam piawaian ini. Keperluan untuk reka bentuk aerodinamik kenderaan kereta api dan terowong untuk sistem rel berat disediakan. Keperluan ini hanya terpakai untuk sistem rel berat.

Piawaian ini memastikan operasi kenderaan kereta api yang selamat dan selesa dalam persekitaran terowong dengan mengawal kesan aerodinamik yang terhasil daripada geometri sempit. Ia memberi tumpuan kepada fenomena khusus terowong dan kesannya terhadap perkara berikut:

• Keselesaan penumpang dan anak kapal (ketidakselesaan pendengaran akibat perubahan tekanan, penyumbatan telinga).
• Integriti struktur dan kedap air kereta api (beban tekanan pada badan gerabak, tingkap dan pintu).
• Infrastruktur terowong (lapisan, pengudaraan, peralatan tetap, beban di stesen bawah tanah).
• Pekerja tepi jalan dan kakitangan penyelenggaraan di dalam terowong.
• Pengaruh persekitaran di luar terowong (contohnya, gelombang tekanan mikro atau ledakan sonik di pintu masuk).
• Keserasian dalam situasi di mana kereta api berkelajuan tinggi berkongsi terowong dengan trafik konvensional.

Piawaian ini digunakan untuk:

• Rel berkelajuan tinggi (di mana kesannya paling teruk).
• Landasan kereta api tradisional dalam terowong panjang.
• Reka bentuk baharu, pengubahsuaian, kelulusan jenis dan pemeriksaan pematuhan laluan.
• Pematuhan dengan spesifikasi kebolehkendalian teknikal EU untuk sistem rel berkelajuan tinggi dan konvensional.
• Piawaian “EN 14067-6 Bahagian 6: Keperluan dan prosedur ujian untuk penilaian angin sisi” menerangkan garis panduan untuk penilaian angin sisi landasan kereta api. Piawaian ini terpakai kepada semua gerabak penumpang, lokomotif dan gerabak kuasa (dengan kelajuan kereta api maksimum antara 140 km/j dan 360 km/j) dan gerabak barang (dengan kelajuan kereta api maksimum antara 80 km/j dan 160 km/j) dan tolok landasan antara 1435 mm dan 1668 mm. Bagi gerabak penumpang, lokomotif dan gerabak kuasa dengan kelajuan kereta api maksimum antara 250 km/j dan 360 km/j, demonstrasi kestabilan angin sisi diperlukan. Piawaian ini tidak terpakai kepada kenderaan rel ringan dan rel bandar.

Piawaian ini memberi tumpuan kepada perkara berikut:

• Daya dan momen aerodinamik yang disebabkan oleh angin serong (angin lintang, sudut yaw).
• Risiko terbalik (roda hilang kawalan, roda di bawah angin terangkat).
• Tergelincir akibat daya lateral yang berlebihan.
• Keserasian dengan infrastruktur (kategori pendedahan rel, bahagian yang mudah terdedah kepada angin).

Piawaian ini digunakan untuk:

• Semua kenderaan penumpang, lokomotif, gerabak kuasa dan pelbagai unit.
• Kereta api berkelajuan tinggi, kereta api penumpang konvensional, dan, dalam kes yang berkaitan, kenderaan barang tertentu.
• Reka bentuk baharu, pengubahsuaian, kelulusan jenis dan penilaian khusus laluan.
• Pematuhan dengan spesifikasi kebolehkendalian teknikal untuk kereta api berkelajuan tinggi dan konvensional di EU.

Piawaian ini meliputi kenderaan yang beroperasi di landasan terbuka (tidak termasuk terowong, jambatan atau bahagian terlindung dalam beberapa kes, melainkan dinyatakan sebaliknya).

• Piawaian “EN 14067-7 Bahagian 7: Asas prosedur ujian pelancaran balast bersumberkan kereta api” membincangkan topik berikut:
• Aspek ekonomi unjuran balast.
• Perbandingan kaedah yang digunakan di Perancis dan Sepanyol untuk kenderaan kereta api.
• Kaedah penilaian infrastruktur.
• Kajian semula literatur sedia ada.
• Langkah dan cadangan seterusnya mengenai penyeragaman dan penyelidikan.

Piawaian ini menyediakan panduan bermaklumat dan maklumat asas untuk pembangunan, pelaksanaan dan tafsiran prosedur ujian yang berkaitan dengan letupan balast teraruh kereta api. Ia tidak mentakrifkan nilai had pengikatan, kriteria penerimaan atau kaedah ujian mandatori.

Secara ringkasnya, objektif piawaian ini adalah seperti berikut:

• Untuk mengharmonikan pemahaman dan pendekatan di seluruh Eropah.
• Untuk menyokong penilaian kenderaan dan infrastruktur kereta api yang konsisten.
• Untuk memudahkan perbandingan keputusan ujian yang diperoleh daripada kaedah/negara yang berbeza.

Selama bertahun-tahun, organisasi kami, dengan kakitangannya yang cekap dan berpengalaman, telah memahami keperluan pelanggannya, menyediakan perkhidmatan ujian lanjutan yang mereka perlukan, dan membantu mereka dalam penubuhan, pelaksanaan dan penambahbaikan sistem pengurusan. Dalam rangka kerja ini, kami juga menyediakan perkhidmatan ujian mengikut piawaian EN 14067.