Ihr professioneller Dienstleister für Strömungssimulationen
In 2007 sollen die Niederlande mit einem eigenen Netz (HSL-Zuid) an das
europäische hochgeschwindigkeits Schienennetz angeschlossen werden. Die
Schienentrassen verbinden dann Amsterdam und Rotterdam mit Antwerpen,
Brüssel und Paris. Es wird erwartet, dass 15 Millionen nationale und inter-
nationale Fahrgäste diese Transportmittel benutzen werden.
Das Consortium INFRASPEED besteht aus Fluor Daniel B.V., Kon. BAM NBM N.V.,
Siemens AG, Siemens Nederland N.V., Innisfree und HSL Zuid, die jeweils
unterschiedliche Aufgaben bei der Planung und dem Bau des Schienennetzes
und der notwendigen Tunnel bearbeiten. In jedem Tunneln müssen eine Reihe
von technische Vorkehrungen getroffen werden, um im Falle eines Unglückes
die Sicherheit der Reisenden und der Hilfsdienste zu garantieren. In den HSL
Tunneln kommen Ventilatoren, die Rauchgase zu einer Seite des Tunnels blasen,
Feuerlöscher und Sprinkleranlagen zum Einsatz. Bei der Planung dieser Schut-
zanlagen ist darauf, dass diese unter allen (Wetter)-umständen voll
funktionstüchtig sind.
Kritisch für die Auslegung ist dabei die zu erwartende minimale Temperatur im
Inneren des Tunnels. Auf Grund der geologischen Bedingungen wurde davon
ausgegangen, dass an einem strengen Wintertag von –20°C im Tunnel eine
Temperatur von –11°C vorherrscht. Aber es stellt sich die Frage ob diese
Annahme auch dann noch gültig ist, wenn alle 6 Minuten ein Zug mit 300 km/h
durch den Tunnel rast. Um diese Frage zu beantworten wurde FlowMotion als
Spezialist für Luftströmungen beauftragt, um die genauen Effekte, die sich bei
der Durchfahrt des Tunnels abspielen, zu untersuchen. Bei dieser Untersuchung
wurden Strömungssimulationen (CFD Computational Fluid Dynamics) einge-
setzt, in denen realitätsgenau der Zug virtuell durch die ver-schiedenen Tunnel
mit verschiedenen Belüftungsvarianten bewegt wurde. Besondere Heraus-
forderungen waren dabei die Simulation der sehr schnellen Bewegung der
Zuges. Denn der Zug bewegt sich pro Sekunde mehr als 80 m. Auf der anderen
Seite musste die Durchströmung von Zuluftkanälen die einen Durchmesser von
ca. einem Meter haben präzise abgebildet werden. Auf Grund der hohen
Geschwindigkeit mussten auch kompressible Effekte der Luft berücksichtigt
werden. Das untersuchte Zeit Intervall umfasste nicht nur die eigentliche
Durchfahrt des Tunnels, sondern auch die Zeit bis sich der nächste Zug dem Tunnel nähert.
Es zeigte sich, dass je nach Geometrie des Tunnel mehr oder weniger Luft in den Tunnel nachgesaugt wird, auch wenn
dieser den Tunnel bereits lange verlassen hat. Die Menge der nachströmenden Luft bestimmt auch die letztendliche
Temperatur des Tunnels. Diese Untersuchung konnte somit einen wichtiger Beitrag im Bereich der Erhöhung der
Tunnelsicherheit leisten.
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Beratendes
Ingenieurbüro für
Wärme- und Strömungstechnik
Schnellzug-Sauger
Durchfahrt eines Hochgeschwindigkeitszuges
durch einen Tunnel
InfraSpeed
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Geschwindigkeits-
Verteilung
Temperatur-
Verteilung