30. 横風風洞試験を再現する空力特性シミュレーション

強風時の鉄道車両の安全・安定輸送を実現するためには、横風に対する鉄道車両の空力特性を把握することが重要であり、現在は風洞試験によりその評価が行われています。しかし、風洞試験だけで必要な条件すべてを確認することは困難なため、横風風洞試験を再現できる流れの数値シミュレーション法を開発しました。計算対象は乱流境界層生成装置を含めた広い領域（図１）となり計算負荷が大きくなりますが、乱流境界層の計算と車両周りの流れの計算を分離することにより（図２）、計算時間の短縮を実現できました。開発したシミュレーションを用いて、高架橋上および築堤上の車両を対象に計算したところ、計算結果は風洞試験結果を最大誤差20％程度以内で良好に再現できることが確認できました（図３、図４）。開発したシミュレーションは、試験条件の絞り込みなど風洞試験を効率的に実施するためのツールとして使用します。