高速列車空氣動力噪聲的數(shù)值模擬與控制.pdf

1、隨著列車運(yùn)行速度的不斷提高，空氣動力噪聲成為列車噪聲的主要噪聲源。由空氣動力引起的高速列車噪聲問題主要有車外噪聲與車內(nèi)噪聲兩個方面，車外噪聲干擾鐵路沿線居民日常生活，車內(nèi)噪聲影響車內(nèi)司乘人員的乘坐舒適性。數(shù)值模擬作為當(dāng)前高速列車噪聲研究的主要手段，已經(jīng)被廣泛使用。本文以高速列車為研究對象，以控制車外與車內(nèi)噪聲為研究目的，通過數(shù)值模擬對空氣動力產(chǎn)生的車外與車內(nèi)噪聲的產(chǎn)生機(jī)理、傳播性質(zhì)以及噪聲控制分別進(jìn)行分析研究，主要工作有:
　　車

2、外空氣動力噪聲的研究，利用計(jì)算流體力學(xué)與氣動聲學(xué)的聲學(xué)模擬理論為基礎(chǔ)的混合模擬方法求解噪聲問題。首先通過FLEUNT軟件探討采用Reynolds平均數(shù)值模擬與大渦模擬模擬方法求解作為聲源的流場穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)信息，其次利用FLUENT軟件中的寬頻噪聲模型分析高速列車受電弓、車身、轉(zhuǎn)向架的表面聲源分布，最后根據(jù)FW-H方程預(yù)測遠(yuǎn)場噪聲。研究了高速列車外流場分布特性、車外空氣動力噪聲產(chǎn)生的機(jī)理以及與聲源性質(zhì)，以及噪聲的輻射特性。
　　車內(nèi)空

3、氣動力噪聲的研究，利用有限元法求解車內(nèi)由于空氣動力引起的穿透噪聲問題。將列車外表面的脈動壓力作為邊界條件在LMS Virtual Lab軟件中求解車內(nèi)噪聲。研究了高速列車中間車廂的結(jié)構(gòu)模態(tài)與聲腔模態(tài)，以及空氣動力引起的車廂動力學(xué)響應(yīng)與車內(nèi)噪聲分布特性。
　　車內(nèi)外空氣動力噪聲控制的研究，根據(jù)對高速列車車外與車內(nèi)空氣動力噪聲的研究，提出對噪聲的控制方法:對高速列車受電弓、車廂連接處、轉(zhuǎn)向架、列車車頭等提出流線型修改;在車內(nèi)添加吸聲材