采用计算气动声学研究高速列车表面偶极子声源外辐射的指向性

《采用计算气动声学研究高速列车表面偶极子声源外辐射的指向性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据汽车制造技术现代制造工程(ModemManufacturingEngineefing)2012年第6期采用计算气动声学研究高速列车表面偶极子声源外辐射的指向性’郑拯宇1’2，李人宪1(1西南交通大学机械工程学院。成都610031；2重庆理工大学重庆汽车学院。重庆400054)摘要：将边界元声场分析方法与流体动力学分析技术有机结合起来，在某高速列车边界元模型中，导人流场脉动压力数据并在声学网格上转换成气动偶极子声源边界条件，采用直接边界元算法实现了基于表面偶极子声源的列车气动噪声外辐射声场的数值仿真，

2、在此基础上对列车气动噪声外辐射场声压力分布规律以及车身表面偶极子源外辐射的指向性等特性进行了分析。研究表明：列车两侧的正横方向为车身表面偶极子声源主要水平声辐射方向，在离声源中心25m距离上可达80dB左右；车顶上方为主要横向声辐射声域，25m距离上可达83dB；频率越高，车身表面偶极子声源的指向性越强。关键词：车辆工程；气动噪声；计算气动声学；偶极子声源；边界元法；指向性分析中图分类号：TB535；U270．1+6文献标志码：A文章编号：1671--3133(2012)06---0042----05Ext

3、ernaldirectivityanalysisofhigh-speedtrain’Ssurfacedipoleacousticsourcebasedonthecomputationalaero-acousticsZhengZhengyul”，LiRenxianl(1SchoolofMechanicalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China；2ChongqingAutomobileCollege，ChongqingUnivers

4、ityofTechnology，Chongqing400054，China)Abstract：BasedOHtaghthin’sanalogy，theBoundaryElementMethod(BEM)combinedwiththeComputationalFluidDynam-ics(CFD)utilizedtosimulatetheexternalaerodynamicnoisefieldofhiglI·speedtrainbyconveTtingthefluctuatingflowpressurene

5、arthevehicle’ssurfaceintothedipoleSOUl'Ceboundaryconditioninacoustics酣d．Thedistributionofvehicle’sexternalaero—acou8tic$fieldandtheexternaldirectivityofvehicle’8san'faceaerodynamicacousticdipolesoul℃ewerealsodiscussedcarefully．Theresultsshow：theperpendicul

6、ardirectiontothelateralsidesofthetrainisthemainhorizontalradiationofsurfacedipoleacousticsource，andtheSoundPressureLevel(SPL)mayupto80dBat25mawayfromtheacousticsourcecenter；abovetheroofismainradiationintrsvei-sedirection；thetrain’8surfaceaerodynamicsacoust

7、icsourcedirectivityenhanceswithfrequencyincreases．Keywords：vehicleengineering；aerodynamicsnoise；ComputationalAern·Acoustics(CAA)；dipolesource；BoundaryElementMethod(BEM)；direetivityanalysis0引言对列车外部气动噪声场分布特性的研究，尤其是气动声源的指向性分析，是进行基于气动噪声控制的列车车身优化设计和高速铁路干线环境噪声控制

8、技术研究的基础。气动噪声又称气流噪声，是车辆表面附近所形成不断发展的不同尺度涡旋与湍流相互作用而在车辆表面附近产生不同频率的压力脉动所诱发的⋯。随着铁路高速化的推进，这种气动噪声对于列车乘坐舒适性以及对高速铁路干线周边环境噪声污染等指标产生重要影响心引。在各国发展高速铁路和高速列车的同时，均针对高速车辆气动噪声做了大量的研究工作，并取得了一定的进展¨⋯。由于气动噪声是在一个宽频带范围呈连续分布，故从实际车道·教育