Met de aanleg van de HSL-Zuid werd Nederland aangesloten op het Europese hogesnelheidsspoornet. Voor de tunnels in dit traject moesten verschillende veiligheidsvoorzieningen worden ontworpen, waaronder ventilatiesystemen voor rookbeheersing. Daarbij was het belangrijk te weten onder welke thermische omstandigheden deze systemen in de winter moesten functioneren.
Een trein die met ongeveer 300 km/u door een tunnel rijdt, gedraagt zich stromingstechnisch als een bewegende zuiger. De trein verdringt lucht vóór zich en veroorzaakt tegelijkertijd een complexe instroming en drukontwikkeling achter zich. Door de hoge snelheid spelen daarbij ook de compressibiliteit van lucht en voortplantende drukgolven een rol.
FlowMotion onderzocht dit verschijnsel met transiënte CFD-simulaties waarin de trein daadwerkelijk ten opzichte van de tunnel bewoog. Naast de hoofdstroming in de tunnel werden ook de veel lagere snelheden in toevoer- en ventilatiekanalen meegenomen. Het onderzochte tijdsinterval omvatte niet alleen de passage van één trein, maar ook de periode totdat de volgende trein arriveerde.
De berekeningen lieten zien hoeveel buitenlucht door de treinbeweging en de tunnelgeometrie werd aangezogen en hoe lang deze geïnduceerde luchtstroming na de passage bleef bestaan. Omdat de aangezogen winterlucht de thermische balans van de tunnel beïnvloedt, kon hiermee ook de te verwachten minimumtemperatuur nauwkeuriger worden bepaald.
De studie leverde daarmee belangrijke randvoorwaarden voor het ontwerp en de beoordeling van de tunnelveiligheidssystemen.
Met de aanleg van de HSL-Zuid werd Nederland aangesloten op het Europese hogesnelheidsspoornet. Voor de tunnels in dit traject moesten verschillende veiligheidsvoorzieningen worden ontworpen, waaronder ventilatiesystemen voor rookbeheersing. Daarbij was het belangrijk te weten onder welke thermische omstandigheden deze systemen in de winter moesten functioneren.
Een trein die met ongeveer 300 km/u door een tunnel rijdt, gedraagt zich stromingstechnisch als een bewegende zuiger. De trein verdringt lucht vóór zich en veroorzaakt tegelijkertijd een complexe instroming en drukontwikkeling achter zich. Door de hoge snelheid spelen daarbij ook de compressibiliteit van lucht en voortplantende drukgolven een rol.
FlowMotion onderzocht dit verschijnsel met transiënte CFD-simulaties waarin de trein daadwerkelijk ten opzichte van de tunnel bewoog. Naast de hoofdstroming in de tunnel werden ook de veel lagere snelheden in toevoer- en ventilatiekanalen meegenomen. Het onderzochte tijdsinterval omvatte niet alleen de passage van één trein, maar ook de periode totdat de volgende trein arriveerde.
De berekeningen lieten zien hoeveel buitenlucht door de treinbeweging en de tunnelgeometrie werd aangezogen en hoe lang deze geïnduceerde luchtstroming na de passage bleef bestaan. Omdat de aangezogen winterlucht de thermische balans van de tunnel beïnvloedt, kon hiermee ook de te verwachten minimumtemperatuur nauwkeuriger worden bepaald.
De studie leverde daarmee belangrijke randvoorwaarden voor het ontwerp en de beoordeling van de tunnelveiligheidssystemen.
