مدیریت انرژی؛ صیقل کاری بوژی
نويسنده: مدیر ، ۵ خرداد ۱۳۹۵ ، بدون دیدگاه

در اغلب قطارها اعم از مسافری و باری، بخش های فیزیکال و نواحی بوژی تقریباً غیر پوشیده است، این مسئله در قطارهای پرسرعت حدوداً تا بالای ارتفاع چرخ‌ها را در بر می گیرد. جریان هوا در این قسمت سبب می شود شرایط آئرودینامیک نامطلوبی ایجاد شده و در نتیجه مصرف انرژی برای غلبه بر اصطکاک هوا افزایش یابد. از این رو استفاده از پوشش ها و کاورهای بوژی ممکن است به طور قابل ملاحظه‌‌ای مقاومت هوا را کاهش می دهد.

به منظور به حداقل رساندن مقاومت هوا در قطارهای پر سرعت، نواحی بوژی حتی الامکان با سطوح صاف و صیقلی پوشانیده می شود.
جزئیات و الزامات فنی مربوط به طراحی آئرودینامیک بوژی می بایست به گونه ای مد نظر مهندسان قرار گیرد که بیشترین کاهش را در مقاومت هوا در برابر حرکت وسیله نقلیه ریلی ایجاد نماید از این رو انتظار می رود از پوشش های سطوح بیرونی بوژی که عمدتاً نصب شده است بر روی بدنه خارجی آن بتواند منافذ و فواصل را به خوبی در برگیرد و با این حال عموماً چارچوب داخلی بوژی‌ها متاثر از طراحی داخلی آن است و در این مورد خاص از بوژها به همراه شاسی، محور، چرخ و بخش‌های بیرونی وسیله نقلیه برای عدم عبور هوا و وزش باد در قسمت های خارجی بوژی به خوبی طراحی گردند.
از نقطه نظر آئرودینامیک نیز لحاظ کردن الزامات طراحی اولیه با دقت زیاد می بایست مد نظر مهندسان قرار گیرد به گونه ای که از عبور هوا از فواصل منقطع بوژی و منافذ ممکن نباشد.
از طرفی نیز بخش های خارجی وسیله نقلیه ریلی، بایستی به گونه ای طراحی شوند که یک وضعیت بهینه برای آئرودینامیک و نگهداری مقرون به صرفه ایجاد نمایند.
بنابراین در صیقل کاری هندسه بوژی می بایست الزامات آئرودینامیک را نیز مد نظر قرار داد که البته خود که با طراحی قطار و زیر ساخت‌ها آن مرتبط است، به عنوان مثال برای قطارهای سری ETR 500 صیقل کاری می بایست محدودیت‌های اندازه گیری را لحاظ کرده و به منظور جلوگیری از تداخل میان ساختار فیزیکال بوژی و عناصر دیگر واگن، نظیر دامپرها، درها، سیستم های تعلیق و غیره حداکثر راندمان ظاهری را نیز داشته باشد.
به علاوه ایجاد یک ظاهر کاملاً آئرودینامیک برای بوژی و صیقل کاری اجزای آن مستلزم ایجاد این امکان است که مسائل ایمنی و شاخص‌های اعمال ترمز قطار در نظر گرفته شود.
در نتیجه معمولاً امکان بهره برداری کامل از پتانسیل‌های بهینه سازی آئرودینامیک در این روش تا سقف ۱۰۰% وجود ندارد اما در طراحی قطارهای جدید می توان به نحو بهتری آن را لحاظ نمود به گونه ای که کمتر سازندگان را درگیر محدودیت‌ها نموده و با لحاظ ضروریات ایمنی، شرایط آئرودینامیک نیز به خوبی پوشش داده شود.
زمینه های کاربرد:
کاربرد این روش در خطوط اصلی و قطارهای پر سرعت و سایر قطارهای سریع السیر شهری است اما البته اقدامات مشابهی نیز مورد بحث است که طی این سالها برای قطارهای باری به انجام رسیده که عمدتاً هدف اصلی آن کاهش نویزهای صوتی بوده است که از حوصله این مقاله خارج است.
نگاهی به شرکت های سازنده مشارکت کننده در طرح
تولید کنندگان وسایل نقلیه ریلی بهبود آئرودینامیک از طریق صیقل کاری بوژی را از  قطارها ETR سری ۵۰۰ ایتالیایی شروع کردند. کاری که بوسیله شرکت “آنسالدو” آغاز گردید.
مدت زمان تقریبی پیاده سازی طرح
برای اجرای این به صورت گسترده برای شرکت های بهره بردار ریلی معمولاً ۵- ۱۰ سال زمان لازم است هر چند توسعه تکنولوژیک قدری دشوار به نظر می رسد.
این طرح قابل پیاده سازی در انواع الکترو موتورهای DC ،  AC و دیزلی است و می تواند در انواعی گسترده از قطارها اعم از مسافری، قطارهای خط اصلی، پر سرعت مورد استفاده قرار گیرد.
ضمن آنکه اجرای آن حداکثر انطباق با معیارهای زیست محیطی را دارد.  پتانسیل کارایی انرژی در صورت اجرا برای هر وسیله نقلیه ریلی به طور ۵ الی ۱۰% و پتانسیل کارایی آن برای سراسر به طور میانگین ناوگان ۱ الی دو درصد است.

منبع  UIC Energy





نشریات
فصلنامه فارسی علمی - پژوهشی مهندسی حمل و نقل
فصلنامه انگلیسی علمی - پژوهشی IJTE
فصلنامه انگلیسی علمی - پژوهشی IJARE
ماهنامه فنی مهندسی حمل و نقل توسعه
فصلنامه فنی مهندسی حمل و نقل محور توسعه
کتاب ها