高速列車轉(zhuǎn)向架和受電弓的氣動(dòng)噪聲分析.pdf

1、最近幾十年以來高速鐵路發(fā)展很快，列車速度也越來越高，由此導(dǎo)致的噪聲問題也變得愈加嚴(yán)重。研究顯示列車氣動(dòng)噪聲的大小與速度的6次方之間存在正比關(guān)系，在速度超過一定大小后氣動(dòng)噪聲將急劇增大進(jìn)而成為列車的主導(dǎo)噪聲源。有研究表明，高速列車的轉(zhuǎn)向架和受電弓屬于重要的氣動(dòng)噪聲來源，因此針對(duì)這些部位的氣動(dòng)噪聲問題需要進(jìn)行研究分析。本文利用計(jì)算流體力學(xué)與萊特希爾聲類比相結(jié)合的混合方法對(duì)350km/h速度工況下的高速列車轉(zhuǎn)向架和受電弓的氣動(dòng)噪聲進(jìn)行數(shù)值仿真

2、計(jì)算，分析轉(zhuǎn)向架和受電弓的外部流場(chǎng)特征及其氣動(dòng)噪聲的分布和輻射特性。本文的主要研究內(nèi)容分為以下幾點(diǎn):
　　1.氣動(dòng)噪聲的理論分析。闡述相關(guān)氣動(dòng)噪聲計(jì)算研究的理論基礎(chǔ)，結(jié)合高速列車的特點(diǎn)，建立合適的分析方法并制定數(shù)值仿真計(jì)算分析流程。
　　2.高速列車轉(zhuǎn)向架和受電弓外部空氣流場(chǎng)的仿真計(jì)算。建立了高速列車轉(zhuǎn)向架和受電弓的數(shù)值分析模型，采用大渦模擬方法模擬350km/h速度工況下轉(zhuǎn)向架與受電弓部位的外部氣流場(chǎng)。結(jié)果顯示，轉(zhuǎn)向架與受

3、電弓表面附近的流場(chǎng)很復(fù)雜，尤其在一些表面不光順或拐角的地方氣流分離現(xiàn)象更加明顯，有劇烈的氣流湍流現(xiàn)象，導(dǎo)致其表面壓力較大;氣流在受電弓桿件結(jié)構(gòu)尾部形成的渦脫落引起壓力脈動(dòng)。
　　3.高速列車轉(zhuǎn)向架以及受電弓的表面聲源分布。將流場(chǎng)計(jì)算求得的表面壓力脈動(dòng)數(shù)據(jù)通過后處理轉(zhuǎn)換，得到轉(zhuǎn)向架與受電弓表面的聲源分布狀況。結(jié)果表明，在轉(zhuǎn)向架和受電弓表面空氣湍流比較劇烈的地方聲源強(qiáng)度較大。
　　4.高速列車轉(zhuǎn)向架和受電弓的表面噪聲源輻射聲場(chǎng)的