基于展向波纹结构受电弓杆件减阻降噪研究

作     者：张长亮 刘海涛 周新 杨春辉 肖乾 ZHANG Changliang;LIU Haitao;ZHOU Xin;YANG Chunhui;XIAO Qian

作者机构：华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室南昌330013 

出 版 物：《噪声与振动控制》 (Noise and Vibration Control)

年 卷 期：2021年第41卷第6期

页      面：126-133页

学科分类：07[理学] 082304[工学-载运工具运用工程] 082403[工学-水声工程] 08[工学] 070206[理学-声学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0823[工学-交通运输工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51765017) 江西省自然科学基金资助项目(20202BABL204043) 江西省主要学科学术和技术带头人培养计划资助项目(20204BCJL23034) 

主　　题：振动与波 受电弓 流场 声场 气动噪声 展向波纹 减阻降噪 

摘      要：受电弓作为高速列车顶部重要的受流装置,在列车高速行驶时对气流产生扰动并形成涡旋脱落,产生显著的气动噪声,从而对周围环境产生影响。针对受电弓弓头的气动噪声问题,将展向波纹结构引入弓头杆件结构之中,基于波长λ和波纹幅度ω两个参数建立了八组受电弓弓头展向波纹结构模型,并通过流体计算软件FLUENT进行流场的稳态和瞬态计算求解。采用标准k-ε模型来计算稳态流场,在此基础上通过大涡模拟计算瞬态流场。基于气动噪声混合计算方法,将瞬态流场计算结果通过积分插值映射到声学网格上,并计算获取气动噪声声源及传播过程。仿真计算结果表明,λ/D=2、ω/D=0.48的展向波纹结构模型降噪性能最优,较直方杆模型的总声压级降低了9.15 dB;λ/D=2、ω/D=0.36的展向波纹结构模型的减阻性能最优,较直方杆模型的气动阻力值降低了2.29 N。