高速列车特征结构的气动噪声

IMECH-IR > 流固耦合系统力学重点实验室

	高速列车特征结构的气动噪声
英文题名	Aerodynamic Noise of Characteristic Structures of High-Speed Train
	莫晃锐
导师	刘青泉
	2014
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位授予地点	北京
学位类别	硕士
学位专业	流体力学
摘要	噪声已成为高速铁路发展及列车运行速度进一步提升的主要限制因素之一，高速列车的噪声主要由机械噪声和气动噪声组成，其中，气动噪声高度依赖于列车运行速度，并随速度提升而快速增长，是当今高速列车的主导噪声。为有效降低列车的总体噪声，首先需要减少其气动噪声的产生，因此，深入了解高速列车气动噪声的产生和传播行为，寻求低气动噪声的车体设计已成为高速列车可持续发展的重要课题。高速列车的气动噪声产生于车体周围的非定常紊流流动，列车气动噪声行为和优化途径的研究，需要深入认识流动的形态和性质，然而，由于真实列车极为复杂的外形和结构，使其流动的分析和认知难以深入。本论文基于抽象和简化的模型化思想，运用混合的计算流体力学/计算气动声学（Hybrid CFD/CAA）方法和高性能并行计算手段，突出高速列车重要特征结构的气动噪声行为，以构建高速列车气动噪声产生和传播的物理认知，并寻求可能的噪声优化途径。从高速列车几何结构中，抽象简化出代表列车主体结构的细长体，研究了头型长细比对细长体气动噪声的影响；通过不同长细比下流动形态和噪声特性的分析，得到了给定型线下头型长细比对列车气动噪声的影响规律。研究了车体长度对细长体气动噪声的影响与作用，分析了车体长度在列车气动噪声产生过程中的作用，得到了不同长度编组方案对列车整体噪声水平的影响规律；并提出和验证了一种基于短编组列车气动噪声结果重构长编组列车气动噪声的方法，为真实长度列车整体噪声的快速评估提供新的思路。从受电弓的复杂杆系结构中，抽象简化出反映受电弓杆系结构特征和主要湍流流动特征的倾斜串联双柱模型；分析了串联双柱流动中涡与结构的相互作用行为及其对气动噪声的影响；研究了不同倾角下串联双柱结构的气动性能和气动噪声特性，得到了倾角对串联双柱气动噪声的影响规律，为受电弓气动噪声行为的认知和优化提供借鉴。
索取号	31106
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/48928
专题	流固耦合系统力学重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	莫晃锐. 高速列车特征结构的气动噪声[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2014.

条目包含的文件
文件名称/大小	文献类型	版本类型	开放类型	使用许可
G201464102118.pdf（14978KB）			开放获取	--	请求全文