肖友刚，时 彧

(1.中南大学交通运输工程学院，湖南 长沙 410075;2.湖南科技大学 机电工程学院，湖南 湘潭 411201)

当列车高速行驶时，列车上的凹凸部位对气流产生了严重扰动，并使之产生复杂的流动分离及一系列的漩涡脱落及破碎，从而产生强大的外部空气脉动压力场，并转化成气动噪声［1－3］。借助声学比拟理论、低噪声风洞和阵列技术，确定了高速列车的主要气动噪声源［4－6］。受电弓作为车顶上的突出部件，气动噪声随列车运行速度增加而显著增大。为控制受电弓的气动噪声，日本相关科研机构进行了一系列实验和理论分析，研制了长形受电弓整流罩和低噪声受电弓［7－9］，并在受电弓上使用多孔材料，取得了较明显的降噪效果［10］。受电弓整流罩将受电弓前的空气推向上方，从而减缓吹向受电弓的空气流，使受电弓附近的空气流速降低。由于气动噪声的能量约与流速的6次方成正比，因此，设置受电弓罩能显著降低气动噪声。但当行驶速度超过300 km/h时，受电弓罩分割空气流，在气流被分割的区域，会产生持续反复的涡流，这种涡流会使受电弓整流罩本身的噪声变大［11］。我国的高速列车建设虽然已取得了重大成果，但在受电弓整流罩和低噪声受电弓的研制上却比较滞后。目前，我国动车组上所用的受电弓构件数量多，棱角、空隙、台阶高差比比皆是，这些都会引起空气流的紊乱，导致各种不同尺度的漩涡形成、脱落及破碎，从而产生很大的气动噪声。而且该受电弓的构件尺寸小，产生的风鸣音频率高，因此，使用该受电弓对控制动车组的噪声不利。……