基于fluent的高速列车受电弓主被动整体降噪研究
2021-05-11袁贤浦袁丁汤路王雪明
袁贤浦 袁丁 汤路 王雪明



摘要:针对高速列车气动噪声越来越大的问题,本文以高速列车某车型为参考建立1:1受电弓区域局部模型,基于宽频带噪声源模型、LES大涡模拟及FW-H声学模型,运用弓头仿生降噪和底部空腔主动射流降噪的整体降噪措施,采用数值模拟法研究高速列车受电弓区域的降噪效果。结果表明:受电弓弓头和底部空腔是气动噪声的主要来源;降噪后,主要噪声源的声功率级都有了较大降幅,其中弓头和空腔部位分别降低了15.28dB和16.92dB;中高楼层住宅处的降噪效果更佳,最大声压级降低位置在距地面18m高处(距受电弓25m远处),降低了4.94dBA;远场声压级在低频区域降噪效果更为显著,特别是在800Hz位置声压级降幅最大,降低了8.21dBA。
关键词:高速列车;气动噪声;受电弓;大涡模拟;仿生降噪;主动射流降噪
【Abstract】Inviewoftheincreasingaerodynamicnoiseofhigh-speedtrain,a1:1localmodelofpantographareaisestablishedbasedonahigh-speedtrainmodel.Basedonthebroadbandnoisesourcemodel,largeeddysimulationandFW-Hacousticmodel,thewholenoisereductionmeasuresofpantographheadbionicstructureoptimizationandbottomcavityactivejetareusedtostudythenoisereductionofhigh-speedtrainpantographareaeffect.Theresultsshowthat:thepantographheadandbottomcavityarethemainsourcesofaerodynamicnoise;afternoisereduction,thesoundpowerlevelsofthemainnoisesourcesarereducedby15.28dBand16.92dBrespectively;thenoisereductioneffectofmediumandhighrisebuildingsisbetter,andthemaximumsoundpressurelevelisreducedby4.94dBAat18mabovetheground(25mawayfromthepantograph);thenoisereductioneffectoffar-fieldsoundpressurelevelismoresignificantinlow-frequencyregion,especiallyat800Hzposition,thelargestreductionis8.21dBA.
【Keywords】highspeedtrain;aerodynamicnoise;pantograph;largeeddysimulation;bionicnoisereduction;jetnoisereduction
作者简介:袁贤浦(1996-),男,硕士研究生,主要研究方向:高速列车受电弓弓头气动降噪;袁丁(1993-),男,硕士研究生,主要研究方向:高速列车受电弓空腔气动降噪;汤路(1995-),男,硕士研究生,主要研究方向:弓网故障预警;
王雪明(1996-),男,碩士研究生,主要研究方向:基于改进神经网络的盾构隧道沉降预测及控制研究。
0引言
高速列车为人们出行带来便利,但是气动噪声扰民问题也愈发严重。气动噪声、电气噪声和轮轨噪声是目前高速铁路的三大主要噪声来源[1]。根据研究发现,车速大于300km/h时,气动噪声将成为高速列车扰民的主要噪声源[2]。1990年国家环境保护局颁布的《铁路边界噪声限值及其测量方法》中已明确规定,铁路外侧距轨道中心线30m处等效声级不得高于70dB[3],而实测数值早已超过80dB。……
