TR08磁浮列车辐射气动噪声特征的仿真研究

简介

高速磁浮列车作为一种新型交通工具,运行时的噪声以气动噪声为主,但目前对其气动噪声的研究极少。为了探明其发声机理和辐射特征,以TR08的1︰8缩尺3车编组模型为研究对象,采用大涡模拟(LES)及Kirchhoff-Ffowcs Williams and Hawkings(K-FWH)方程,获取高速磁浮列车气动激扰特性,精细化仿真研究磁浮列车不同速度级下的气动噪声源频谱和空间分布特征,并基于此构建可穿透积分面,对磁浮列车四极子噪声源贡献开展研究。研究结果表明在400,500和600 km/h 3个速度级下磁浮列车远场最大辐射气动噪声声压级分别为88.7,94.2和98.1 dBA;列车辐射噪声频谱呈现宽峰特征,宽峰在400~700 Hz区间,且随着磁浮列车运行速度的增加缓慢向高频迁移;列车尾车流线型区域及尾流区是最主要的噪声源区,尾车流线型区域仍然以偶极子噪声为主,尾流区则以四极子噪声为主;尾流区的四极子声源辐射能量贡献显著且随车速增加而增大,600 km/h时声辐射能量贡献平均占比约83%,可见高速磁浮列车运行时四极子噪声的影响不容忽视。