Schotterflug und Unterbodenströmungen

Das Interesse an der Unterbodenströmung von Hochgeschwindigkeitszügen hat in den letzten Jahren aufgrund diverser Vorfälle, in bei denen der Unterboden durch Schotterflug beschädigt wurde, stark zugenommen. Das Problem Schotterflug ist bereits seit Anfang der 80er Jahre des letzten Jahrhunderts bekannt. Damals wurde der Schotterflug zunächst in Verbindung mit Eis- und Schneeansammlungen am Unterboden der Züge und deren Ablösung während der Fahrt betrachtet. Die damit verbundenen Probleme konnten durch Verringerung des Schotters gelöst werden. Seit Anfang des Jahrhunderts wurde Schotterflugvorfälle auch bei nicht winterlichen Verhältnissen beobachtet, was darauf hinweist, dass die aerodynamischen Lasten an Hochgeschwindigkeitszügen groß genug sind, um den Schotter im Gleisbett zu beschleunigen. Um das Verständnis der Unterbodenströmung von Hochgeschwindigkeitszügen zu verbessern, werden diese daher mittels Particle Image Velocimetry (PIV) im Wasserschleppkanal vermessen. In der Abbildung sind PIV-Ergebnisse der Strömung unterhalb eines Zugkopfes dargestellt, die im Wasserschleppkanal erzeugt wurden.

Das im Wasserschleppkanal ermittelte PIV-Ergebnis zeigt das gemittelte dimensionslose Feld der Geschwindigkeitskomponente in Fahrrichtung unterhalb des Zugkopfes eines generischen Modells eines Hochgeschwindigkeitszuges. . .