Yujing Wang;Weiwei Guo;He Xia;Qinghai Guan;Shaoqin Wang
Wind and Structures
/
v.38
no.6
/
pp.411-425
/
2024
To investigate the optimal aerodynamic parameters of wind barriers for the T-beam of high-speed railway (HSR) bridge and the wind field of the wind barrier-train-bridge system, the three-component forces of the system and the wind pressure on the vehicle surface were tested and analyzed through the sectional model wind test. The effects of wind velocity, with/without wind barrier, the height of wind barrier, and the air permeability of the wind barrier on the aerodynamic characteristics of the train-bridge system are discussed. Additionally, a CFD numerical model is constructed to evaluate the wind environment of the bridge surface with/without the wind barrier, and the impact of wind barrier on the running safety of vehicles are analyzed. Comprehensively considering the running safety of the train and the wind-resistant stability of the bridge, it is more appropriate to set the wind barrier height H as 3.5 m and the porosity 𝛽 as 30% respectively.
An adjustable, louver-type wind barrier was introduced in this study for improving the running safety and ride comfort of train on the bridge under the undesirable wind environment. The aerodynamic characteristics of both train and bridge due to this novel wind barrier was systematically investigated based on the wind tunnel tests. It is suggested that rotation angles of the adjustable blade of the louver-type wind barrier should be controlled within $90^{\circ}$ to achieve an effective solution in terms of the overall aerodynamic performance of the train. Compared to the traditional grid-type wind barrier, the louver-type wind barrier generally presents better aerodynamic performance. Specifically, the larger decrease of the lift force and overturn moment of the train and the smaller increase of the drag force and torsional moment of the bridge resulting from the louver-type wind barrier were highlighted. Finally, the computational fluid dynamics (CFD) technique was applied to explore the underlying mechanism of aerodynamic control using the proposed wind barrier.
Su, Yang;Xiang, Huoyue;Fang, Chen;Wang, Lei;Li, Yongle
Wind and Structures
/
v.24
no.2
/
pp.171-184
/
2017
The present study provides a deeper understanding of the flow fields of a full-scale railway wind barriers by means of a wind tunnel test. First, the drag forces of the three wind barriers were measured using a force sensor, and the drag force coefficients were compared with a similar scale model. On this basis, the mean wind velocity and turbulence upwind and downwind of the wind barriers were measured. The effects of pore size and opening forms of the wind barrier were discussed. The results show that the test of the scaled wind barrier model may be unsafe, and it is suitable to adopt the full-scale wind barrier model. The pore size and the opening forms of wind barriers have a slight influence on the flow fields upwind of the wind barrier but have some influences on the flow fields and power spectra downwind of the wind barrier. The smaller pore size generates a lower turbulence density and value of the power spectrum near the wind barrier, and the porous wind barriers clearly provide better shelter than the bar-type wind barriers.
Kim, Dong Hyawn;Kwon, Soon-Duck;Lee, Il Keun;Jo, Byung Wan
Wind and Structures
/
v.14
no.1
/
pp.71-80
/
2011
This study presents a decision making process for installation of wind barrier which is used to reduce the wind speed applied to running vehicles on expressway. To determine whether it is needed to install wind barrier or not, cost and benefit from wind barrier are calculated during lifetime. In obtaining car accidental risk, probabilistic distribution of wind speed, daily traffic volume, mixture ratio in the volume, and duration time for wind speed range are considered. It is recommended to install wind barrier if benefit from the barrier installation exceed construction cost. In the numerical examples, case studies were shown for risk and benefit calculation and main risky regions on Korean highway were all evaluated to identify the number of installation sites.
Han, Seong-Wook;Kim, Ho-Kyung;Park, Jun-Yong;Ahn, Sang Sup
Wind and Structures
/
v.31
no.3
/
pp.185-196
/
2020
A method to reduce the wind pressure at the leading edge of a noise barrier was investigated by gradually lowering the height of a member added to the end of the noise barrier. The shape of the lowered height of the added member was defined by its length and slope, and the optimal variable was determined in wind tunnel testing via the boundary-layer wind profile. The goal of the optimal shape was to reduce the wind pressure at the leading edge of the noise barrier to the level suggested in the Eurocode and to maintain the base-bending moment of the added member at the same level as the noise-barrier section. Using parametric wind tunnel investigation, an added member with a slope of 1:2 that protruded 1.2 times the height of the noise barrier was proposed. This added member is expected to simplify, or at least minimize, the types of column members required to equidistantly support both added members and noise barriers, which should thereby improve the safety and construction convenience of noise-barrier structures.
In the desert and Gobi regions with strong wind and large sediment discharge, sand transporting engineering is more effective than sand blocking and sand fixing measures in sand prevention. This study uses the discrete phase model of 3D numerical simulation to study the motion trail, motion state and distribution rule of sand particles with different grain diameters when the included angle between the main shaft of the feather-row lateral transportation sand barrier and the wind direction changes, and conducts a comparison in combination with the wind tunnel test and the flow field rule of common sand barrier. According to the comparison, when wind-sand incoming flow passes through a feather-row sand barrier, sand particles slow down and deposit within the deceleration area under the resistance of the feather-row sand barrier, move along the transportation area formed by the transportation force, and accumulate as a ridge at the tail of the engineering. With increasing wind speed, the eolian erosion of the sand particles to the ground and the feather-row sand barrier is enhanced, and the sand transporting quantity and throw-over quantity of the feather-row sand barrier are both increased. When sand particles with different grain diameters bypass the feather-row sand barrier, the particle size of the infiltrating sands will increase with the included angle between the main shaft of the feather-row sand barrier and the wind direction. The obtained result demonstrates that, at a constant wind speed, the flow field formed is most suitable for the lateral transportation of the wind-drift flow when the included angle between the main shaft of the feather-row sand barrier lateral transportation engineering and the wind speed is less than or equal to $30^{\circ}$.
Telenta, Marijo;Batista, Milan;Biancolini, M.E.;Prebil, Ivan;Duhovnik, Jozef
Wind and Structures
/
v.20
no.1
/
pp.75-93
/
2015
This work is focused on a parametric numerical study of the barrier's bar inclination shelter effect in crosswind scenario. The parametric study combines mesh morphing and design of experiments in automated manner. Radial Basis Functions (RBF) method is used for mesh morphing and Ansys Workbench is used as an automation platform. Wind barrier consists of five bars where each bar angle is parameterized. Design points are defined using the design of experiments (DOE) technique to accurately represent the entire design space. Three-dimensional RANS numerical simulation was utilized with commercial software Ansys Fluent 14.5. In addition to the numerical study, experimental measurement of the aerodynamic forces acting on a vehicle is performed in order to define the critical wind disturbance scenario. The wind barrier optimization method combines morphing, an advanced CFD solver, high performance computing, and process automaters. The goal is to present a parametric aerodynamic simulation methodology for the wind barrier shelter that integrates accuracy and an extended design space in an automated manner. In addition, goal driven optimization is conducted for the most influential parameters for the wind barrier shelter.
Kwon, Soon-Duck;Kim, Dong Hyawn;Lee, Seung Ho;Song, Ho Sung
Wind and Structures
/
v.14
no.1
/
pp.55-70
/
2011
This study investigates the design criteria required for wind barriers to protect vehicles running on an expressway under a high side wind. At the first stage of this study, the lateral deviations of vehicles in crosswinds were computed from the commercial software, CarSim and TruckSim, and the critical wind speeds for a car accident were then evaluated from a predefined car accident index. The critical wind speeds for driving stability were found to be 35 m/s for a small passenger car, yet 30 m/s for a truck and a bus. From the wind tunnel tests, the minimum height of a wind barrier required to reduce the wind speed by 50% was found to be 12.5% of the road width. In the case of parallel bridges, the placement of two edge wind barriers plus one wind barrier at center was recommended for a separation distance larger than 20 m (four lanes) and 10 m (six lanes) respectively, otherwise two wind barriers were recommended.
Kim, Dong-Hyun;Lee, Il-Keun;Kwon, Soon-Duck;Jo, Byung-Wan
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
/
v.23
no.1
/
pp.17-26
/
2010
This study presents a decision making process for installation of wind barrier which is used to reduce the wind acting on running vehicle on expressway. At the first stage of this study, the lateral deviations of running vehicles under side winds were computed from the commercial softwares, CarSim and TruckSim, and then the critical wind speeds for car accident were evaluated from predefined risk index. To determine whether it is needed to install wind barrier or not, cost and benefit from wind barrier are calculated during lifetime. In obtaining car accidental risk, probabilistic distribution of wind speed, daily traffic volume, mixture ratio in the volume, and duration time for wind speed range are considered. It is recommended to install wind barrier if benefit from the barrier installation exceed construction cost. In the numerical examples, case studies were shown for risk and benefit calculation and main risky regions on Korean highway were all evaluated to identify the number of installation sites.
The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
/
v.58
no.5
/
pp.994-998
/
2009
Existing cooling technologies no longer provide adequate heat dissipation due to excessive heat generation caused by the growing component density on electronic devices. An ionic gas pump can be used for the thermal management of micro-electronic devices, since the size of pump can be reduced to a micrometer scale. In addition, the gas pump allows for gas flow control and generation without moving parts. This ideal property of gas pump gives rise to a variety of applications. However, all these applications require maximizing the wind velocity of gas pump. In this study a barrier discharge type gas pump, with a needle-shaped corona electrode instead of a plate-shaped corona electrode, has been investigated by focusing on the corona electrode shape on the wind velocity and wind generation yield. As a result, the enhanced wind velocity and wind generation yield of 1.76 and 3.37 times were obtained with the needle-shaped corona electrode as compared with the plate-shaped corona electrode of the proposed barrier discharge type gas pump.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.