Abstract:

摘要： 为降低高速列车受电弓运行时的气动阻力和气动噪声，基于大涡模拟(Large Eddy Simulation，LES)与(Ffowcs Williams and Hawkings，FW-H)声类比方法，数值模拟研究高速列车受电弓周围流场特性、气动阻力和气动噪声。对受电弓结构中气流扰动强烈和噪声辐射水平较大的臂杆及绝缘子等部件采取递进式改型设计，以探究其气动减阻及近远场气动降噪性能。研究结果表明：多部件改型设计可降低受电弓周围的气流激扰，减小受电弓迎流面压力，使其后方区域涡旋结构发生变化，形成较原形受电弓更加细碎的小尺度涡旋结构，并在不增大气动阻力的前提下实现受电弓气动降噪，其中多部件流线型设计的受电弓减阻率可达29 %；经改型设计的受电弓近远场辐射噪声均有不同程度降低，7.5 m远处气动噪声声压级最大降低7 dB。展向、流向方向气动噪声降低明显，改型设计的3 种受电弓在距轨道中心线25 m远处流向方向气动降噪最优分别为5.1、4.5 及3.4 dB，降幅分别为6.7 %、5.3 %及4.5 %。研究结果可为设计低阻力、低噪声高速列车受电弓提供基础数据支撑。

关键词: 声学, 受电弓, 减阻降噪, 大涡模拟, FW-H, 部件改型