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中国铁道科学2025年第05期:高速磁浮列车气动阻力与噪声的产生机制及分布特征

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作者:许建林;李越;付善强;杨永刚;

单位:兰州交通大学机电工程学院;中车青岛四方机车车辆股份有限公司高速磁浮运载技术全国重点实验室;

摘要:为确定具备减阻降噪潜力的高速磁浮列车车体部位,基于大涡模拟(LES)方法及Ffowcs Williams-Hawkings(FW-H)声类比法,对时速600 km高速磁浮列车气动阻力与气动噪声进行数值模拟分析。结果表明:列车压差阻力主要是由于头、尾车存在较大压力差而形成,列车摩擦阻力主要是由于边界层内不同速度气流与列车表面发生摩擦而形成;整车摩擦阻力占总气动阻力的76.3%,起主导作用;头、尾车流线段的气动阻力占比分别为29.1%和23.8%,风挡与滑橇气动阻力占比较小,分别为1.9%和5.2%;气流脱体分离形成涡旋是头车流线型区域产生气动噪声的主要原因,尾车肩部边界层分离引起的表面压力脉动以及尾部形成涡旋是尾车流线型区域产生气动噪声的主要原因;头尾车区域近场A计权声压级随频率的增加整体呈现下降的趋势;高速磁浮列车25 m远处气动噪声分布呈现双峰特征,最大值83.1 dB出现在尾车流线型区域;1/3倍频程频谱呈现宽频带特征,峰值频率处于600~1 200 Hz范围内。

关键词:高速磁浮列车;;气动阻力;;气动噪声;;分布特征;;数值模拟

基金资助:甘肃省科技计划资助项目(24JRRA990);; 高速磁浮运载技术全国重点实验室开放基金资助项目(SKLM-SFCF-2023-009)