高速列车气动及声学行为的尺度效应研究

• 作者: 李田 秦登 张继业 张卫华
• 来源期刊: 铁道学报
• 学科: 工学
• 关键词: 高速列车 气动特性 气动噪声 数值预测 尺度效应
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 铁道机车车辆、电气化
• 页码范围: 16-26
• 页数: 11页
• 分类号: TB533.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-8360.2022.02.003

摘要

建立不同模型尺度的高速列车气动噪声数值计算模型,利用改进的延迟分离涡模拟方法(IDDES)和FW-H声学模型对高速列车近场流场和远场噪声进行数值模拟.通过风洞试验验证了本文数值计算方法的合理性.对比分析不同模型尺度下高速列车的气动力、流场结构、表面压力脉动以及远场噪声.结果表明:模型尺度对高速列车的气动行为和声学行为具有明显影响.随着模型尺度的减小,高速列车的气动阻力系数逐渐增大,模型尺度从1:1减小到1:8时,阻力系数增加11.3％.模型尺度对列车黏性阻力系数和尾车分离的尾流高度影响较大,但不改变列车表面压力分布规律和车体表面边界层的发展规律.列车表面压力具有明显的非定常性,随着模型尺度的减小,脉动压力的振荡程度减弱.模型尺度的变化未改变高速列车在远场纵向和横向上的传播特性,随着模型尺度的减小,对应噪声测点处的声压级逐渐减小.高速列车远场噪声没有明显的主频特性,能量分布在较宽的低中频率范围内,模型尺度不改变高速列车远场噪声的宽频特性.