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高速列車(chē)受電弓氣動(dòng)噪聲分析與降噪研究
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國家自然科學(xué)基金(面上項目)(51575334);國家自然科學(xué)基金(青年項目)(51605274);上海工程技術(shù)大學(xué)研究生創(chuàng )新項目基金(17KY1006)


Aerodynamic Noise Analysis and Noise Reduction Study of Pantograph of High-speed Train
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    摘要:

    隨著(zhù)列車(chē)速度的大幅提升,氣動(dòng)噪聲問(wèn)題愈發(fā)凸顯。受電弓噪聲在整車(chē)噪聲中占較高位置,為研究高速列車(chē)受電弓氣動(dòng)噪聲特性,通過(guò)Lighthill聲學(xué)理論的寬頻噪聲模型對高速列車(chē)氣動(dòng)噪聲源進(jìn)行識別,利用定常SST k-w湍流方法分析高速列車(chē)受電弓的流場(chǎng)特性;基于大渦模擬與FW-H聲學(xué)比擬理論計算高速列車(chē)受電弓遠場(chǎng)氣動(dòng)噪聲。數值算例結果表明,受電弓部位的碳滑板、弓頭為受電弓主要噪聲源;以軌道中心線(xiàn)為對稱(chēng)線(xiàn),遠場(chǎng)氣動(dòng)噪聲監測點(diǎn)的聲壓級及頻譜特性表現出較高的對稱(chēng)性;在同一列車(chē)運行速度下,監測點(diǎn)聲壓級隨離軌道中心線(xiàn)距離增大而減小,列車(chē)以不同速度運行時(shí),其聲壓級降低的幅值相差較小;高速列車(chē)遠場(chǎng)氣動(dòng)噪聲為寬頻噪聲,主要能量集中在500Hz~5000Hz。提出一種射流降噪方法,在350km/h速度下,監測點(diǎn)總聲壓級值降低了15.2dB。

    Abstract:

    With the increasing of high-speed train speed, the aerodynamic noise problem increasingly prominent. The pantograph noise represents a higher position in the train noise, in order to study the aerodynamic noise characteristics of the pantograph of high-speed train, The Broadband noise model based on Lighthill acoustics theory is used to identify the aerodynamic noise sources of high-speed trains, the SST k-w turbulence model is used to analyze the flow field characteristics of the pantograph;Based on the large eddy simulation and the FW-H acoustic theory , the aerodynamic noise characteristics of the pantograph is caculated. The numerical examples show that, The carbon skateboard and bow head of the pantograph are the main noise sources of the pantograph; With the center line of train, the sound pressure level and spectrum characteristics of the far field aerodynamic noise monitoring points show high symmetry; At the same train speed, the sound pressure level at the monitoring point decreases with the distance from the Central Line of the track increasing, when the train runs at different speeds, the amplitude of the sound pressure level decrease is small; The aerodynamic noise in the far field of high-speed train is broadband noise, and the main energy concentration is 500Hz~5000Hz. A method of jet noise reduction was proposed. At the velocity of 350km/h, the total sound pressure level of the monitoring point decreased by 15.2dB.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

黃凱莉,袁天辰,楊儉,宋瑞剛.高速列車(chē)受電弓氣動(dòng)噪聲分析與降噪研究計算機測量與控制[J].,2019,27(3):192-196.

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歷史
  • 收稿日期:2018-09-04
  • 最后修改日期:2018-09-13
  • 錄用日期:2018-09-13
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2019-03-15
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