李启良，李卓明，魏 峥

（1.同济大学上海地面交通工具风洞中心，上海 201804；2.中国空气动力研究与发展中心气动噪声控制重点实验室，四川绵阳 621000；3.泛亚汽车技术中心有限公司上海 201201）

受电弓是高速列车从接触网上获取电能的关键装置，其良好的气动性能有利于弓网系统的稳定和高受流质量［1］。当前的受电弓杆件存在众多圆柱形结构。当高速气流通过时，其两侧产生周期性交替的涡脱落，导致杆件表面产生剧烈脉动压力，进而向车内外辐射强烈噪声。有效控制受电弓杆件流动，就能提升其气动和噪声性能。

近年来，研究人员基于准二维的圆柱外形强加三维几何扰动的控制思想来改善传统圆柱气动性能。Jung等［2］设计出扭转柱外形以达到控制流场的目的。扭转柱是由椭圆形的横截面沿轴向旋转而成。研究表明，与圆柱相比，这种空间三维曲面在平均阻力和脉动升力分别降低13%和96%。Kim等［3］发现，无论扭转柱处于层流还是湍流状态，与圆柱相比，其气动力均有降低。通过改变截面纵横比和轴向波长，得到气动阻力最小的最优参数组合。Wei等［4］探究了沿扭转柱轴向不同截面上产生的局部气动力，进而发现其三维涡结构产生的气动阻力功率谱密度具有谐波特性。作者［5］采用基于聚类降阶方法分析扭转柱尾流特征，梳理出主要涡流结构。

为了研究柱体之间相互干扰，以明确受电弓系统气动与噪声性能。研究人员开展了受电弓系统预测方法、流场与噪声性能分析与优化工作。……