CRH380B型高速列車空氣動力噪聲的數(shù)值模擬研究
發(fā)布時間:2022-07-14 16:21
隨著中國高速鐵路的不斷發(fā)展,高速鐵路的一些問題也相繼出現(xiàn)。列車行駛速度不斷提高的同時,氣動噪聲成為高速列車的主要噪聲源并且成為當前亟待解決的問題。在我國對高速鐵路標準的建立和完善過程中,鐵路沿線的環(huán)境噪聲標準也愈發(fā)嚴格。在該環(huán)境標準下,高速鐵路的速度被相對限制。為了建造出速度更快的高速列車,降低氣動噪聲應是列車設計過程中最重要的問題之一。氣動噪聲主要來源于高速列車與空氣進行較快速度摩擦時在列車上產(chǎn)生大小渦旋而產(chǎn)生的脈動壓力,F(xiàn)階段,研究氣動噪聲較為普遍的方法是對高速列車進行建模,并數(shù)值模擬及分析其運動過程。本文采用lighthill聲類比理論的混合方法,數(shù)值模擬計算CRH380B型高速列車的氣動噪聲。分析了不同速度下列車表面偶極子聲源分布情況,相同速度下列車不同強噪聲源處的聲壓級,并與CRH1、CRH2型高速列車的上述內(nèi)容進行數(shù)據(jù)對比。計算CRH380B型高速列車在遠場區(qū)域的噪聲分布,橫向衰減規(guī)律,標準測點的聲壓以及與CRH1、CRH2型高速列車的部分內(nèi)容進行數(shù)據(jù)對比。準確研究分析CRH380B型高速列車的氣動性能。主要工作內(nèi)容及結論如下:建立了CRH380B型高速列車的列車模型以及流...
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外氣動噪聲研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)氣動噪聲研究現(xiàn)狀
1.3 本論文的主要研究內(nèi)容
2 氣動聲學理論基礎
2.1 流體動力學理論及數(shù)值計算方法
2.1.1 流體動力學基本方程
2.1.2 湍流模型及其數(shù)值計算方法
2.2 氣動聲學理論及數(shù)值計算方法
2.2.1 氣動聲學的基本理論
2.2.2 氣動噪聲數(shù)值研究方法
2.3 聲學邊界元法
2.3.1 Helmholtz方程
2.3.2 聲學邊界元法
2.3.3 聲學基本參數(shù)
3 高速列車近場數(shù)值計算
3.1 流場計算幾何模型的建立
3.2 高速列車流場計算模型的建立
3.3 高速列車近場計算分析
3.3.1 近場的穩(wěn)態(tài)計算
3.3.2 近場的非穩(wěn)態(tài)計算
3.4 小結
4 高速列車表面偶極子聲源計算分析
4.1 高速列車表面偶極子聲源分布分析
4.2 列車表面偶極子聲源頻域特性分析
4.2.1 CRH380B型車表面偶極子聲源頻域特性
4.2.2 CRH1、CRH2 型車表面偶極子聲源頻域特性及其對比
4.3 列車局部強聲源頻域特性分析
4.3.1 CRH380B型車強噪聲源分析
4.3.2 CRH1、CRH2 型車強噪聲源及其對比
4.4 小結
5 高速列車遠場氣動噪聲分析
5.1 邊界元計算模型的建立
5.2 遠場噪聲分布分析
5.3 遠場噪聲指向性分析
5.4 噪聲橫向衰減規(guī)律分析
5.5 標準測點處噪聲情況分析
5.5.1 不同運行速度下CRH380B型高速列車標準測點處噪聲情況分析
5.5.2 不同車型標準測點處噪聲情況分析及其對比
5.6 小結
結論
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高速列車氣動噪聲源遠場噪聲貢獻度研究[J]. 張軍,朱程. 中國鐵道科學. 2019(02)
[2]基于DES模型翼型尾緣氣動噪聲數(shù)值研究[J]. 詹樅州,葉舟,田鵬,宋建業(yè). 熱能動力工程. 2019(02)
[3]基于算法優(yōu)化的中國高速動車組車外噪聲源識別研究[J]. 李晏良,李志強,何財松,陳迎慶. 中國鐵道科學. 2019(01)
[4]高速列車頭型近場與遠場噪聲預測[J]. 高陽,李啟良,陳羽,王毅剛,錢堃. 同濟大學學報(自然科學版). 2019(01)
[5]高速列車受電弓氣動噪聲頻譜分析[J]. 柳叢彥,李人憲,陸曉柳. 機械設計與制造. 2019(01)
[6]輪軌耦合振動行為下高速輪軌噪聲研究綜述[J]. 楊逸航,李金良,王軍平,劉吉華. 內(nèi)燃機與配件. 2018(22)
[7]高速列車轉向架艙對轉向架區(qū)域流場與氣動噪聲影響[J]. 朱劍月,任利惠,雷震宇. 同濟大學學報(自然科學版). 2018(11)
[8]高速列車氣動噪聲特性及其受電弓降噪研究[J]. 崔健,袁天辰,楊儉. 計算機仿真. 2018(11)
[9]大風環(huán)境下高速列車加速運行氣動特性研究[J]. 劉智超,周丹,梁習鋒,牛紀強. 鐵道學報. 2018(07)
[10]高速列車受電弓氣動噪聲分布特性及仿生降噪研究[J]. 王洋洋,周勁松,宮島,劉海濤. 噪聲與振動控制. 2018(S1)
碩士論文
[1]不同運行環(huán)境下高速列車氣動性能研究[D]. 王政.西南交通大學 2018
[2]高速列車表面脈動壓力模型試驗與提取方法研究[D]. 同曉雅.西南交通大學 2018
[3]基于桿件截面優(yōu)化的高速列車受電弓低噪聲設計[D]. 侍榮春.西南交通大學 2018
本文編號:3661473
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外氣動噪聲研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)氣動噪聲研究現(xiàn)狀
1.3 本論文的主要研究內(nèi)容
2 氣動聲學理論基礎
2.1 流體動力學理論及數(shù)值計算方法
2.1.1 流體動力學基本方程
2.1.2 湍流模型及其數(shù)值計算方法
2.2 氣動聲學理論及數(shù)值計算方法
2.2.1 氣動聲學的基本理論
2.2.2 氣動噪聲數(shù)值研究方法
2.3 聲學邊界元法
2.3.1 Helmholtz方程
2.3.2 聲學邊界元法
2.3.3 聲學基本參數(shù)
3 高速列車近場數(shù)值計算
3.1 流場計算幾何模型的建立
3.2 高速列車流場計算模型的建立
3.3 高速列車近場計算分析
3.3.1 近場的穩(wěn)態(tài)計算
3.3.2 近場的非穩(wěn)態(tài)計算
3.4 小結
4 高速列車表面偶極子聲源計算分析
4.1 高速列車表面偶極子聲源分布分析
4.2 列車表面偶極子聲源頻域特性分析
4.2.1 CRH380B型車表面偶極子聲源頻域特性
4.2.2 CRH1、CRH2 型車表面偶極子聲源頻域特性及其對比
4.3 列車局部強聲源頻域特性分析
4.3.1 CRH380B型車強噪聲源分析
4.3.2 CRH1、CRH2 型車強噪聲源及其對比
4.4 小結
5 高速列車遠場氣動噪聲分析
5.1 邊界元計算模型的建立
5.2 遠場噪聲分布分析
5.3 遠場噪聲指向性分析
5.4 噪聲橫向衰減規(guī)律分析
5.5 標準測點處噪聲情況分析
5.5.1 不同運行速度下CRH380B型高速列車標準測點處噪聲情況分析
5.5.2 不同車型標準測點處噪聲情況分析及其對比
5.6 小結
結論
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高速列車氣動噪聲源遠場噪聲貢獻度研究[J]. 張軍,朱程. 中國鐵道科學. 2019(02)
[2]基于DES模型翼型尾緣氣動噪聲數(shù)值研究[J]. 詹樅州,葉舟,田鵬,宋建業(yè). 熱能動力工程. 2019(02)
[3]基于算法優(yōu)化的中國高速動車組車外噪聲源識別研究[J]. 李晏良,李志強,何財松,陳迎慶. 中國鐵道科學. 2019(01)
[4]高速列車頭型近場與遠場噪聲預測[J]. 高陽,李啟良,陳羽,王毅剛,錢堃. 同濟大學學報(自然科學版). 2019(01)
[5]高速列車受電弓氣動噪聲頻譜分析[J]. 柳叢彥,李人憲,陸曉柳. 機械設計與制造. 2019(01)
[6]輪軌耦合振動行為下高速輪軌噪聲研究綜述[J]. 楊逸航,李金良,王軍平,劉吉華. 內(nèi)燃機與配件. 2018(22)
[7]高速列車轉向架艙對轉向架區(qū)域流場與氣動噪聲影響[J]. 朱劍月,任利惠,雷震宇. 同濟大學學報(自然科學版). 2018(11)
[8]高速列車氣動噪聲特性及其受電弓降噪研究[J]. 崔健,袁天辰,楊儉. 計算機仿真. 2018(11)
[9]大風環(huán)境下高速列車加速運行氣動特性研究[J]. 劉智超,周丹,梁習鋒,牛紀強. 鐵道學報. 2018(07)
[10]高速列車受電弓氣動噪聲分布特性及仿生降噪研究[J]. 王洋洋,周勁松,宮島,劉海濤. 噪聲與振動控制. 2018(S1)
碩士論文
[1]不同運行環(huán)境下高速列車氣動性能研究[D]. 王政.西南交通大學 2018
[2]高速列車表面脈動壓力模型試驗與提取方法研究[D]. 同曉雅.西南交通大學 2018
[3]基于桿件截面優(yōu)化的高速列車受電弓低噪聲設計[D]. 侍榮春.西南交通大學 2018
本文編號:3661473
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