400 km/h高速列车车下带格栅裙板区域气动噪声机理及影响因素分析

位于高速列车车体下部区域的通风口格栅与设备舱壁面构成格栅–空腔结构，列车高速运行时，该结构的流声耦合问题较为突出，有必要深入分析其流声耦合机理。将位于车体下部区域的带格栅裙板简化为带格栅的二维空腔模型（格栅–空腔结构），采用延迟分离涡数值模型（Delayed Detached Eddy Simulation, DDES）研究其气动噪声产生机理、流场和声场特性等。研究结果表明：当列车以400 km/h速度运行时，格栅–空腔结构开口处的剪切振荡较为剧烈，特别是空腔冲击边缘附近区域；基于总声压级的空间、频域分布和湍流压力波数–频率谱，发现形格栅–空腔结构的流场始终处于自激振荡的过渡状态，且各位置的总声压级和波数域上的振荡幅值始终低于V形格栅–空腔结构和半圆环形格栅–空腔结构；对目前常用的半圆环形带格栅裙板考虑通风口的出风作用后，观察到空腔内部的涡团演化明显减缓，直接导致格栅附近的总声压级大幅下降约15 d B，表明出风作用能够显著降低带裙板格栅的近场噪声。