350km/h高速列车车端连接处空腔噪声机理分析

摘要

在我国某主干线上运行的某型时速350公里高速列车的非全封闭风挡的车端连接处产生强烈低频噪声.对此,采用试验与数值模拟相结合的方法分析该噪声主频的产生机理.首先,通过线路试验测试内、外风挡间的空腔噪声响应以准确获得噪声的频谱与源强特性;然后,基于腔体流致噪声产生机理初步分析噪声主频形成的可能原因;最后,采用可压缩流的大涡模拟法建立高速列车车端连接处近场气动噪声预测分析模型,对内、外风挡间空腔噪声进行计算以验证初步分析结果,从而确定其形成机理.结果表明,初步分析中预测公式与数值模拟的结果均和试验中的37.0 Hz主频很好吻合;在安装开口式外风挡情况下,高速列车车端连接处空腔噪声主频的产生与开口前缘的周期性涡脱落和内、外风挡所围空腔形成的"Helmholtz共振腔"有关;外风挡的下开口对于高速列车车端连接处主频为37.0 Hz噪声影响更为显著.