CRH3型高速列车气动噪声数值模拟研究

采用非线性声学求解方法(NLAS)进行近场气动噪声研究,通过一个二维后台阶算例进行了方法验证,与实验数据符合良好。在噪声源周围建立噪声面,并利用FW-H方程进行远场噪声评估。对CRH3型高速列车在300 km/h速度下运行进行了气动噪声分析,着重考虑车体几何对气动噪声的影响。首先对高速列车在RANS计算下的统计结果进行分析,研究高速列车关键部位如头部、车厢连接处、尾部等的流场特征。进而通过在列车表面特征位置设置测点,研究车体不同部位对气动噪声产生的贡献。通过在远场设置噪声测点,分析了CRH3型高速列车的远场气动噪声特性,并对噪声水平进行了评估。

关于一个新型转捩模式的研究与应用

采用了新型的转捩预测模式,将间歇因子耦合到湍流脉动输运方程中去,计及流体转捩的内在因素,因而能够反映转捩的具体发展过程.以二维不可压平板边界层和二维NACA0012翼型为例,研究了该转捩模式在预测不可压转捩流动时的作用,得到与实验值符合良好的计算结果.同时也研究了该转捩模式在不同网格分辨率下的计算能力和对近壁面网格分辨率的要求.

高速列车气动噪声的计算研究

通过对高速列车气动噪声产生的关键部位进行简化抽象,对其产生的噪声进行了数值分析。该文着重讨论了两个主要的简化模型,即二维后台阶问题以及三维圆柱绕流问题。对后台阶问题进行数值模拟时采用了NLAS和LES两种不同的方法,并同实验值进行了比较。对三维圆柱绕流问题则直接采用NLAS方法耦合FW-H声音传播方程进行了数值模拟。以此对高速列车气动噪声的机理进行了分析,并对适合于高速列车气动噪声计算的方法进行了选择。