基于fluent的高速列車受電弓主被動整體降噪研究

袁賢浦，袁 丁，湯 路，王雪明

（上海工程技術大學 城市軌道交通學院，上海201620）

0 引 言

高速列車為人們出行帶來便利，但是氣動噪聲擾民問題也愈發嚴重。氣動噪聲、電氣噪聲和輪軌噪聲是目前高速鐵路的三大主要噪聲來源［1］。根據研究發現，車速大于300 km／h時，氣動噪聲將成為高速列車擾民的主要噪聲源［2］。1990年國家環境保護局頒布的《鐵路邊界噪聲限值及其測量方法》中已明確規定，鐵路外側距軌道中心線30 m處等效聲級不得高于70 dB［3］，而實測數值早已超過80 dB。根據數值模擬得出：高速列車氣動產生的主要噪聲來自于高速列車受電弓，因此降低受電弓區域的氣動噪聲是高速列車降噪的當務之急。

目前對高速列車受電弓的主要研究方法是風洞試驗和數值模擬［4］。高陽等對1∶8縮比高鐵模型進行風洞試驗研究發現，轉向架與受電弓產生噪聲最大，為高速列車主要噪聲源［5］；余培汛等研究開式空腔并提出相應降噪方法［6］；南安普敦大學Zhang等指出外界氣流的涌入會導致空腔自激震蕩，而剪切氣流與腔內流場的相互影響會導致腔內氣動噪聲［7］；黃莎等對車廂連接凹槽進行數值計算并得出，凹槽最大正壓出現在迎風面頂部［8］。

本文按以1∶1某高速列車三車編組模型作為氣動噪聲源研究對象，提出弓頭仿生結構優化和空腔主動射流整體降噪方法，通過對比降噪前后流場特性變化、聲源特性變化和遠場監測點聲壓級變化，確定降噪效果，為后期高速列車降噪奠定基礎?！?br>