跨座式單軌列車氣動噪聲特性研究.pdf

1、跨座式單軌交通制式具有適應(yīng)性強(qiáng)、爬坡能力強(qiáng)、運(yùn)行噪聲較低、轉(zhuǎn)彎半徑小、建造周期短和造價(jià)成本低等特點(diǎn)，越來越受到各中小城市的青睞。研究表明，跨座式單軌交通給環(huán)境帶來的影響主要有噪聲污染和粉塵污染等。本文從氣動聲學(xué)理論出發(fā)，結(jié)合計(jì)算流體力學(xué)軟件STAR-CCM+與聲學(xué)仿真軟件LMS Virtual.Lab協(xié)同仿真的方法對重慶軌道交通三號線跨座式單軌列車的氣動噪聲特性進(jìn)行數(shù)值模擬分析。主要研究內(nèi)容及成果如下:
　　1.跨座式單軌列車氣動

2、噪聲理論研究?；跉鈩勇晫W(xué)理論，分析跨座式單軌列車氣動噪聲的產(chǎn)生機(jī)理，揭示單軌列車氣動噪聲聲源類型為偶極子源，偶極子聲源是由列車表面壓力的脈動所產(chǎn)生。
　　2.跨座式單軌列車外流場數(shù)值仿真分析。建立跨座式單軌列車三維模型，應(yīng)用k-Epsilon湍流模型進(jìn)行外流場穩(wěn)態(tài)分析，將穩(wěn)態(tài)分析結(jié)果作為瞬態(tài)分析的初始條件，采用大渦模擬開展列車瞬態(tài)外流場分析。穩(wěn)態(tài)分析結(jié)果顯示，在頂部空調(diào)、貫通道外部、轉(zhuǎn)向架室及電氣室附近的區(qū)域流場復(fù)雜，產(chǎn)生了明顯

3、的渦流及回流等現(xiàn)象，流動復(fù)雜的空氣使得列車表面上的壓力隨時(shí)間而不斷變化形成脈動壓力。瞬態(tài)分析獲取了列車表面的時(shí)域壓力脈動信息。
　　3.跨座式單軌列車氣動噪聲源分布分析。將瞬態(tài)分析獲取的表面壓力脈動時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，經(jīng)傅里葉變換得到頻域車體、轉(zhuǎn)向架及列車表面的聲源分布。研究結(jié)果表明，聲源在列車車體頂部空調(diào)、貫通道外部、車底轉(zhuǎn)向架及轉(zhuǎn)向架室、電氣室和穩(wěn)定輪輪罩等處的聲壓強(qiáng)度相對較大。
　　4.跨座式單軌列車氣動噪聲輻射仿真分

4、析。采用聲學(xué)間接邊界元法，以分布在列車表面的聲源為邊界條件，分別計(jì)算跨座式單軌列車車體、轉(zhuǎn)向架及列車的遠(yuǎn)場噪聲輻射，并進(jìn)行頻譜分析。計(jì)算結(jié)果表明，A計(jì)權(quán)聲壓級下，0～1000Hz內(nèi)跨座式單軌列車及其車體的氣動噪聲均是寬頻噪聲;非動力轉(zhuǎn)向架氣動噪聲在830Hz和990Hz處產(chǎn)生峰值，而動力轉(zhuǎn)向架在715Hz和760Hz處產(chǎn)生峰值。
　　5.對影響跨座式單軌列車氣動噪聲若干因素的分析。對國內(nèi)存在的兩種跨座式單軌列車及不同間距轉(zhuǎn)向架的表