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高速列车车外气动噪声数值模拟研究
| 论文题名： | 高速列车车外气动噪声数值模拟研究 |
| 关键词： | 高速列车;气动噪声;声压级;数值模拟 |
| 摘要： | 随着列车运行速度的提高,铁路噪声污染也急剧增加,过大的噪声将严重影响乘客和轨道沿线人们的生理、心理和正常生活,还可能引起周围有关设备和周边建筑物的疲劳损坏,缩短使用寿命,因此高速列车的噪声问题成为高速铁路发展过程中亟待解决研究的重要课题之一。本文基于Lighthill声学理论,采用三维、LES大涡模拟法和FW-H声学类比对高速列车不同部位车外气动噪声进行数值模拟,并提出了降噪改进意见。 高速列车车外气动噪声由表面脉动压力造成,且在很宽的带频内存在,无明显的主频率,是一种宽频噪声,气动噪声在低频部分能量较大,高频部分能量较小。随着列车运行速度的提高,车外气动噪声声压波动幅值和总声压级增大。 车头曲线曲率对于其表面脉动压力和压力梯度影响显著,改善曲面形状,设计流线型车头,并尽量避免曲面曲率变化过大,能有效的降低高速列车头车气动噪声。转向架部位设置裙板后,车外声压级幅值较无裙板时有所减小,运行速度为200km/h时,平均降幅达到5％;运行速度为300km/h时,平均降幅约为8％;适当增加裙板面积后,降噪效果更明显。车辆连接部位气动噪声随着凹槽长度尺寸和高度尺寸的增大而增大;设置风挡后,车辆连接部位声压级幅值有所减小,运行速度为200km/h时,平均降幅达到4.0％;运行速度为300km/h时,平均降幅约为4.5％;当采用全风挡方案后,能够有效避免气流在凹槽内剧烈扰动,使车辆连接部位气动噪声进一步减小。 以上对高速列车车外气动噪声的数值模拟研究为低噪高速列车的设计奠定了基础。 |
| 作者： | 黄莎 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 梁习锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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