CRH2型高速列車氣動(dòng)噪聲及其影響的數(shù)值計(jì)算.pdf

1、高速列車運(yùn)行速度不斷刷新的同時(shí)，氣動(dòng)噪聲也將超過滾動(dòng)噪聲成為主要的噪聲污染源。由于鐵路沿線附近的環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，氣動(dòng)噪聲極大的限制了高速列車的實(shí)際運(yùn)營速度。如何降低氣動(dòng)噪聲已經(jīng)成為研發(fā)和設(shè)計(jì)新型列車的重要課題。氣動(dòng)噪聲是由車體表面附近的空氣湍流運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致。本文以Lighthill聲類比理論為基礎(chǔ)，數(shù)值模擬了CRH2型高速列車在不同工況下的表面偶極子聲源分布規(guī)律和頻譜特性。以車體表面噪聲源作為邊界條件，分析了不同頻率的遠(yuǎn)場噪聲分布。

2、同時(shí)比較了聲場中是否存在直立型聲屏障時(shí)，遠(yuǎn)場噪聲的分布情況以及標(biāo)準(zhǔn)測點(diǎn)的聲壓級。
　　1.高速列車外流場分析。建立列車模型和流場區(qū)域的計(jì)算模型，將空氣看成可壓縮理想氣體，利用大渦模擬方法模擬列車實(shí)際運(yùn)行時(shí)的外部流場，并獲得車體表面脈動(dòng)壓力。
　　2.車體表面偶極子聲源分析?；贚ighthill聲類比理論，將流場計(jì)算結(jié)果中的脈動(dòng)壓力轉(zhuǎn)換成偶極子聲源。對比分析不同速度的偶極子聲源的分布規(guī)律及其頻譜特性，可知?dú)鈩?dòng)噪聲屬于寬頻噪聲

3、并且其強(qiáng)度隨速度升高而增強(qiáng)。重點(diǎn)分析了列車轉(zhuǎn)向架、車廂連接處和導(dǎo)流板等特殊位置的偶極子聲源，可以看出這些位置的偶極子聲源較強(qiáng)。
　　3.遠(yuǎn)場氣動(dòng)噪聲分析。以車體表面偶極子聲源作為邊界條件，通過求解Helmholtz方程，獲得不同頻率的遠(yuǎn)場氣動(dòng)噪聲分布和標(biāo)準(zhǔn)測點(diǎn)聲壓級。分析不同頻率的遠(yuǎn)場噪聲分布可知，遠(yuǎn)場氣動(dòng)噪聲的聲壓級隨速度升高而增大。高頻時(shí)，氣動(dòng)噪聲具有較強(qiáng)的指向性。在遠(yuǎn)場標(biāo)準(zhǔn)測點(diǎn)處仍存在較大聲壓級。
　　4.直立型聲屏障