高速动车组气动噪声试验与仿真分析∗
2021-09-22贾尚帅张文敏韩铁礼
贾尚帅 张文敏 韩铁礼 彭 垒
(中车唐山机车车辆有限公司技术研究中心 唐山 063035)
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高速动车组噪声主要由牵引系统噪声、轮轨噪声及气动噪声组成,当动车组运行速度低于35 km/h 时,牵引噪声起主导作用;动车组运行速度大于35 km/h 而小于250 km/h 时,轮轨噪声起主导作用;动车组运行速度超过250 km/h 时,气动噪声起主导作用[1−3]。随着高铁行业的迅猛发展,我国大部分线路的高速动车组运行速度已经超过300 km/h,部分线路达到350 km/h。高速动车组气动噪声不仅引起车内噪声污染降低乘客舒适性,而且严重影响沿线居民的正常生活。因此通常将低气动噪声设计作为高速动车组开发的关键技术和重要内容之一,非常有必要对高速动车组气动噪声特性进行研究并加以改善。
国内外学者对高速动车组气动噪声特性展开了初步研究。Nagakura[4]基于新干线列车1 :5 缩比模型风洞试验,得到了200 km/h 风速下新干线列车模型气动噪声源的分布情况和车头区域远场气动噪声。孙振旭等[5]采用非线性声学求解方法(Nonlinear acoustic solver,NLAS)对近场气动噪声进行研究,得到了CRH3 型高速列车不同部位的气动噪声贡献量。张军等[6]基于稳态流场结果,使用宽频带噪声源模型计算得到CRH3 型高速列车车身表面气动噪声源,并得到车体表面声功率级分布情况。刘加利等[7]结合大涡模拟(Large eddy stimulation,LES)和统计能量分析方法(Statistical energy analysis,SEA),计算得到了高速动车组车内气动噪声分布特性。高阳等[8]基于某高速动车组1 :8 缩比模型风洞试验,测试分析得到250 km/h风速下转向架和受电弓噪声是高速动车组模型的最主要气动噪声源。……
