Simulación numérica del efecto de viento cruzado sobre vehículos ferroviarios de alta velocidad.

Ramón Duo, Carlos
Brufau García, Pilar (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2025
Ciencia y Tecnología de Materiales y Fluidos department, Mecánica de Fluidos area

Graduado en Ingeniería Mecánica

Abstract: Hoy en día, la industria ferroviaria de alta velocidad se muestra preocupada por la eficiencia, estabilidad y seguridad de los trenes, construidos cada vez con materiales mas ligeros, que pueden conducir a problemas aerodinámicos como el aumento de la resistencia, las estelas, el viento inducido por el propio tren, la distribución de presión generada por la circulación del mismo, el ruido aerodinámico, o la posibilidad de volcado frente al viento cruzado, entre otras. La estabilidad de los vehículos ferroviarios frente al viento cruzado supone un reto debido a los accidentes de vuelco que se han producido en varios países. Para abordar este problema, se pueden realizar medidas experimentales a escala real usando túneles de viento u optar por técnicas de simulación numérica o computacional, más conocida como CFD (Computational Fluid Dynamics). Los avances en simulación numérica durante las últimas décadas permiten analizar la aerodinámica del flujo del aire alrededor de estos vehículos con precisión y un coste computacional no muy elevado, haciendo de esta metodología una de las más óptimas para abordar este problema. En este Trabajo Fin de Grado, se aborda el estudio de la aerodinámica en trenes de alta velocidad (300 km/h), centrándose en la influencia de las variaciones de la velocidad del flujo de aire sobre el vehículo, los ángulos de incidencia del flujo de aire sobre el mismo y las características de la malla computacional empleada para su cálculo aerodinámico. El análisis se desarrolla mediante simulaciones computacionales utilizando el programa Ansys Fluent bajo diferentes configuraciones.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado