基于展向波纹结构受电弓杆件减阻降噪研究

简介

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。