Influence of the aerodynamics of the train nose on the drag coefficient through CFD simulations

To reduce train consumption and, consequently, their environmental impact, the study of aerodynamic drag plays a crucial role. The train’s aerodynamics, represented by its shape, influences the drag coefficient to such an extent that it becomes a fundamental element to focus on for improvement of railway vehicles in terms of consumption and safety. The effect of aerodynamics is studied in this thesis work using computational fluid dynamics, CFD, which, through simulations, has allowed obtaining results in terms of forces, comparable to those in the wind tunnel. This has made it possible to identify which elements have the greatest impact on the drag coefficient and consequently how to intervene, by acting on them, to further reduce the drag coefficient in different train models.

Per ridurre i consumi dei treni, e, di conseguenza, il loro impatto ambientale, lo studio del drag aerodinamico riveste un ruolo di prim’ordine. L’aerodinamica del treno, rappresentata dalla sua forma, influenza il coefficiente di drag tanto da essere un elemento fondamentale su cui focalizzarsi per il miglioramento dei veicoli ferroviari in termini di consumi e sicurezza. L’effetto dell’aerodinamica è studiato in questo lavoro di tesi utilizzando la fluidodinamica computazionale, CFD, che, attraverso simulazioni, ha permesso di ottenere risultati in termini di forze, confrontabili con quelli in galleria del vento. Questo ha permesso di individuare quali elementi incidono maggiormente sul coefficiente di drag e, di conseguenza, come intervenire, agendo su di essi, per ridurre sempre di più il coefficiente di drag nei diversi modelli di treno.