[实用新型]一种后端设置锯齿形扰流板的排障器

说明书

本实用新型涉及一种后端设置锯齿形扰流板的排障器，包括排障器本体(1)，所述排障器本体(1)为扁平状结构，外形轮廓呈变截面流线型，前端为迎流面，所述排障器本体(1)的后缘设置锯齿形扰流板(2)，所述扰流板(2)的前缘与排障器本体(1)的底部后端连接，后缘在水平面内沿展向呈凹凸相间锯齿形布置。与现有技术相比，本实用新型可有效降低高速列车排障器和转向架区域气动噪声的产生。

技术领域

本实用新型涉及高速列车车辆装备技术与气动噪声控制技术领域，具体涉及一种后端设置锯齿形扰流板的排障器。

背景技术

高速铁路以其安全可靠、舒适便捷的运输服务特性及高效节能等优越性，在世界各国得到了迅猛发展。为更好地促进交通运输产业发展，大力提升运输效能，解决客流高峰时段铁路运输压力，铁路高速化已成为当今世界发展的一个重要趋势。根据国家“一带一路”战略部署及高铁“走出去”顶层布局，目前我国高速铁路建设运营规模、技术与管理规模已经跃居世界首位。

随着列车运行速度不断提高，由此带来的环境问题日益突出，国内外高速铁路的运行经验表明，噪声问题在高速列车环境污染中最为突出。当高速列车运行速度超过300km/h，气动噪声将超过轮轨滚动噪声与牵引噪声而占据主导地位。高速列车主要气动噪声源为转向架、受电弓、受电弓坑与车厢连接处等部位。根据对整车辐射噪声的贡献量，转向架由于数量较多，其产生的气动噪声较受电弓处高出约15dB。高速列车车头转向架区域，气流流经时产生剧烈流动分离与流体冲击作用，成为较强气动噪声源。因此，有效地减少和抑制车头转向架区域噪声，改善铁路沿线环境质量和司机室内噪声水平，是高速列车车辆设计和生产需要考虑与解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题而提供一种可以有效降低高速列车车头转向架区域气动噪声的后端设置锯齿形扰流板的排障器及其应用。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种高速列车排障器结构，其后端设置锯齿形扰流板，包括排障器本体，所述排障器本体为扁平状结构，外形轮廓呈变截面流线型，前端为迎流面，所述排障器本体的底部后端设置一扰流板，所述扰流板的外侧边缘为沿展向均布排列的锯齿状结构，扰流板采用粘贴或螺栓连接方式与排障器本体连接。

本实用新型安装于排障器本体后缘的扰流板为一扁平长条板，前缘与排障器本体底部连接，后缘于水平面内沿展向呈锯齿形排列，其作用为干扰车头排障器后缘与转向架舱前缘大尺度旋涡形成与脱落，降低排障器尾端湍流涡强度、输运速度及其展向相干性，抑制不稳定扰动波的形成和干涉，从而降低气动噪声的产生。

进一步地，所述锯齿状结构的锯齿的齿尖内角为60°-90°。

进一步地，所述锯齿长度为30mm-70mm。

进一步地，所述扰流板采用合金或工程塑料等材料制成。

本实用新型于排障器本体底部后端设置锯齿形扰流板，通过改变锯齿的夹角、长度与间距等参数，进行高速列车车头转向架区域气动噪声降噪效果的控制优化。

一种后端设置锯齿形扰流板的排障器的应用，该排障器应用于高速列车，与车头鼻锥底部区域紧密贴合，用于降低排障器和转向架区域产生的气动噪声。

本实用新型所提供的后端设置锯齿形扰流板的排障器结构，基于仿生学设计理念，从鸮形目鸟类无声飞行的机理中获得启发，其外形轮廓采用流线型变截面曲线形式过渡，底部后端设置锯齿形扰流板，干扰车头排障器后缘与转向架舱前缘大尺度湍流涡形成与脱落、抑制其流动分离和缓和其尾迹与转向架舱内各几何体的流体相互作用，减弱排障器后缘与转向架舱前缘几何体固壁表面压力脉动形成，从而抑制排障器本身与转向架舱内结构部件气动噪声的产生，有效提高转向架区域气动噪声控制效果。

本实用新型也可以安装在车头部位以外转向架区域的转向架舱前缘，以降低该区域气动噪声的产生与辐射。