Etude du refroidissement et du positionnement d'équipements ferroviaires embarqués en toiture

par Charles-André Lemarié

Thèse de doctorat en Génie mécanique et énergétique

Sous la direction de François Monnoyer de Galland et de Nachida Bourabaa.

Soutenue en 2004

à Valenciennes .


  • Résumé

    Les critères de confort et d'espace passager dans les véhicules ferroviaires conduisent à regrouper les équipements en toiture. La juxtaposition d'éléments dégageant de fortes quantités de chaleur avec d'autres puisant de l'air frais provoque toutefois la dégradation des performances générales du véhicule et impose d'en reconsidérer la conception. La première phase de l'étude est consacrée aux aspects stationnaires et instationnaires de l'écoulement. Le fonctionnement des équipements est pris en compte lors de simulations numériques et expérimentales. Les résultats obtenus permettent de définir un modèle simplifié basé sur une cavité 3D. Une étude paramétrique fait apparaître différents comportements de l'écoulement, dont l'influence sur les échanges thermiques locaux est démontrée. Une méthodologie de conception est ainsi proposée. Alliant simplicité et efficacité elle est applicable en avant-projet et permet d'améliorer significativement le positionnement et le refroidissement des équipements.

  • Titre traduit

    ˜On the œstudy of cooling and positioning of roof-mounted railway equipment


  • Résumé

    Next generation railway vehicles will offer more room for passengers together with an increased comfort level. In order to fulfill these new requirements, equipments are now gathered on train roof. However, the proximity of elements releasing large heat quantities with others needing fresh air may imply a decrease of the general performances of the vehicle. Therefore, the design is to be reconsidered. The first stage of the project is dedicated to the steady and unsteady flow aspects at the train scale. Equipments are considered under operation in numerical and experimental simulations. The results obtained lead to a simplified model based on a 3D cavity. A parametric study then reveals various flow behaviors, whose influence on local heat exchanges is shown. A design methodology is therefore suggested. Combining ease of use and efficiency, it is applicable as of the preliminary draft and allows significant improvements in the equipments cooling and positioning.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (VIII-201 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.195-201

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  • Bibliothèque : Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis. Service commun de la documentation. Site du Mont Houy.
  • Disponible sous forme de reproduction pour le PEB
  • Cote : 900164 TH
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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 900165 TH
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