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减载式声屏障气动载荷特性的模拟实验及仿真研究
| 论文题名： | 减载式声屏障气动载荷特性的模拟实验及仿真研究 |
| 关键词： | 高速铁路;减载式声屏障;气动载荷特性;降噪效果 |
| 摘要： | 随着我国高速铁路的飞速发展，高速列车产生的噪声污染问题越来越严重。列车高速行驶时产生的脉动气压力作用下，会对声屏障安全性和可靠性产生不利影响，普通声屏障已经无法满足要求。因此就要求声屏障不仅要具有良好的吸声降噪性能，还要具有良好的减载特性，减载式声屏障是一种重要的技术途径。论文，设计了不同种类的减载式声屏障模型，分析了各因素对声屏障的气动载荷特性和减载特性的影响规律，为研究增加声屏障降噪效果的改进空间提供依据。 论文首先对计算过程用到的流动模型进行了分析，建立了12种不同种类减载式声屏障的几何模型，并应用Fluent软件进行了仿真分析。在此基础上，针对圆柱式声屏障、片式声屏障等减载式声屏障的气动载荷特性和减载特性进行了仿真分析，获得了内部结构、气流速度、冲击气流等因素对减载式声屏障的气动载荷特性和减载特性的影响规律。 其次，完成了减载式声屏障与均匀多孔介质模型等效的研究。确定了等效粘性阻力因子与惯性阻力因子的求法;针对六种方案的减载式声屏障进行了等效于均匀多孔介质的研究，并针对测点压强和压差等因素进行了偏差分析。 再次，进行了八种减载式声屏障的风洞实验。选取了合理的实验设备，确定实验方案，测得了各减载式声屏障在不同风速下相应位置的应变、压强等值，分析了调节不同风速对测点应变和压强的影响，得到了减载式声屏障在不同风速下的平均气动载荷和减载率。 最后，对V字形声屏障的进行了结构设计分析。对建立的V字形声屏障三维模型进行了验证，并针对V字形吸声片的倒角进行设计分析。建立了二维模型，研究了V字形声屏障的减载特性与间距、倒角的关系，得到了减载率与间距和倒角的关系式。 论文的研究结果可以为减载式声屏障的研发提供分析与决策的依据。 |
| 作者： | 李锋 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 宁智 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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