Analysis the Influence of Different Forms of Geometric Humps on Sand Track Crossing the Desert Using the Fluent Simulation Software

Document Type : Original Article

Authors

1 Professor, School of Railway Engineering, Iran University Of Science and Technology, Tehran, Iran

2 M.Sc. Grad., Roads and Transportation, Raja Passenger Trains Co., Tehran, Iran

Abstract

Moving sand and deposit them on existing tracks in the desert is one of the problems of traditional ballasted rail tracks. This problem resulted in Sand deposition on the railway lines and blocked, trains stopping, derailing, damaging to the structure and flexibility of the track and electrical signals and rolling stock. The thought of this research was to open the path of sand dunes using slab tracks hump , to do so we Analysis  the effect of geometry hump in sand transport, optimize the previous plan form, determine the optimum distance of the rails and the floor slab and provide optimum design for sand easy movement with doing fluids essential analysis by software(using numerical model method) and  on the basis of  the least time that sand deposits on the slab in the direction and wind speed and set to obtain the optimum geometrical dimensions . In this context we have designed and simulated with the knowledge of mechanical fluids (aerodynamics), limits and requirements of designing and loading sleeper railway and also designed slabs, various geometrical shapes hump with the good aerodynamic behavior by using Rhaino software. These figures designed on the size, dimensions and height of the various modeling, such as circular model, minimized model, etc. and stimulated with the fluent simulation software. In this study ,the model parameters which used in assessment analyzing was included Vf (volume of fraction), Mass(sand  weight ) and Q( flow of sand ) and V (volume of sand) that resulted in knowing a circular form conical shape with a height of 20 cm (M-C20) as one of the forms with better performance. It sended out the circular cross sections in the first stage of the sand entrance much faster than other forms of combination of normal oval (M-tnx) and minimumed elliptical (M-tmix) and based on the analysis done and study the diagrams, increasing the height of the hump does not necessarily increase the rate of sand passing that showed should be doubly careful in determining the height of the hump.
 
 
 

Keywords

References

-احمدی ،ح. و همکاران­، (1389)، "بررسی روشهای کنترل فرسایش بادی برای حفاظت راه آهن (مطالعه موردی: منطقه بافق)"، دانشگاه چمران.
 
-انصاری ، ر. ،(1385)، "جدیدترین متدهای تثبیت شن، اداره کل راه آهن جنوب شرق"، همایش مشکلات راه آهن در مناطق کویری.
 
-باقری، الف. ، (1382)، "نگرشی بر اقلیم و ترابری با تاکید بر درجه حرارت و باد در محدوده مطالعاتی محور راه آهن کرمان – زاهدان"، مجموعه مقالات بررسی مشکلات راه آهن در مناطق کویری ، راه آهن ج.ا.ا.
 
-جهانگیریان، ع.، (1387)، "بررسی اثر دیوارهای حائل در برابر توفانهای شن با استفاده از حل عددی جریان"، مرکز تحقیقات راه آهن ج.ا.ا.
 
-حسنی، م.، (1390)، "فناوری های تثبیت شن های روان و خطوط ریلی"، گروه نظارت خط و سازه­های فنی اداره کل راه آهن جنوب شرق­، ص. 35.
 
-حسنی ،ا.،1391، "گزارش‌ مشکلات‌‌ راه آهن در مناطق کویری"، پژوهشکده حمل و نقل. صص. 44 – 48.
 
-دفتر مهندسی و نظارت زیربنایی راه آهن،  "مجموعه مقالات بررسی مشکلات  راه آهن در مناطق کویری، راه آهن جمهوری اسلامی ایران.
 
-دهقانی سانیج ، م ، (1393)، "شبیه سازی عددی با نرم افزار فلوئنت"، انتشارات ناقوس.
 
-جدیدی، م.، (1391)، "شرائط مرزی و پارامترهای آشفتگی در نرم افزار­FLUENT"، گروه دینامیک سیالات محاسباتی دانشگاه صنعتی اصفهان.
-ذاﮐﺮی، ج. ع.، (1391)، "ﻣﻌﺮﻓﯽ روﺳﺎزی ﻧﻮین دال ﺧﻂﮐﻮﻫﺎﻧﺪار ﺑﺮای حل ﻣﺸﮑﻞ راه آﻫﻦ ﻣﻨﺎﻃﻖ ﮐﻮیری"، مجله علمی پژوهشی عمران - مدرس، دوره دهم ، شماره2 تابستان. صص. 7-14.
 
-صنیعی نژاد ،م.، (1387)، "مقدمه ای بر شبیه سازی جریانهای آشفته و مدل­سازی آنها"، انتشارات دانشگاه صنعتی شریف.
 
-فتحعلی، م.، (1387)،"روﺳﺎزی دال ﺧﻂﮐﻮﻫﺎﻧﺪارﺑﺮای ﺣﻞ‌ﻣﺸﮑﻞ راه آﻫﻦ‌ﻣﻨﺎﻃﻖ ﮐﻮیری"، پایان نامه کارشناسی ارشد، مهندسی خطوط راه آهن، دانشگاه علم و صنعت ایران.
 
-فتحی،ع،(1393)،"شبیه سازی عددی دال خط کوهاندار در مسیرهای بیابانی ریلی"،مرکز تحقیقات راه آهن ج.ا.ا.
 
-فرقانی، م. ، (1385)، "بررسی مشکلات راه آهن در مناطق کویری"، پایان نامه کارشناسی، مهندسی خطوط راه آهن، دانشگاه علم و صنعت.
 
-مرکز تحقیقات بین المللی بیابان دانشگاه تهران، (1391)، مایع غیر نفتی (مالچ غیرنفتی پلیمری) مهارکننده شن های روان.
 
-Etihad Rail (2009),"Geomorphologic study and computer modelling of sand dunes".
 
-www.tubulartrack.co.za/index.php/2014/01/third-balloon-on-heavy-haul-coal-line-ermelo.
 
-Zakeri J. A. (2004), ”Track defects in desert area and methods for determining corrective measures” CD- Proceedings of the 6th International Conference on Railway Engineering, Commonwealth Institute, London.
 
-Zakeri J. A. (2012), "Investigation on Railway Track Maintenance in sandy-dry Areas" structure and infrastructure engineering, Volume (8) Issue 2 February, pp. 135-140.
 
-Zakeri J. A. (2007), "Requirements of Railway Route Design in Desert Areas". CD- Proceedings of 8th International conference on Railway Engineering, London.
 
-Zakeri J. A., Morteza Esmaeili, Masoud Fathali (2011), "Evaluation of Humped Slab Track Performance in Desert Railways" Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, Volume 225 Issue 6 November, pp. 567 - 574.
 
-Zakeri J. A., Rauf Abbasi (2012), "Field investigation of variation of loading pattern of concrete sleeper due to ballast sandy contamination in sandy desert areas" Journal of Mechanical Science and Technology 26 (12) (2012), pp.3885-3892.
 
-Zakeri, J. A. (2005), "Special sleeper design for reducing railway track maintenance costs", research Report No. 10341, Iran University of Science & Technology.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Journal of Transportation Research
Volume 14, Issue 2
July 2017
Pages 349-362

Files

Share

How to cite

Statistics