차세대 고속전철 차량연결부의 저소음 형상설계를 위한 차량연결부의 2차원적 수치해석 연구

Abstract

본 연구에서는 차세대 고속전철의 차량 연결부 저소음 형상 설계를 위한 선행연구로서 차량연결부의 공기역학적 소음 해석을 수행하였다. 이를 위해 차량 연결부는 Mud Flap 형상을 고려한 2차원 Cavity로 가정하였으며, Mud Flap 사이의 간극을 주요 변수로 하여 5개의 간극에 대하여 Parametric Study를 수행하였다. 이를 토대로 차량 Mud Flap 사이의 간극에 따른 Vortex Shedding 등의 유동 특성에 대한 해석을 수행하였다. 또한 높이 별로 3개의 Microphone 위치를 선정하고 간극에 따른 Tonal Noise 및 Overall Noise 등의 공기역학적 소음 특성을 분석하였으며, 차량 연결부 Mud Flap 간 간극 및 소음 특성 간의 상관 관계를 평가하였다. 그 결과 기본 및 특정한 Mud flap 간 간극에서의 소음 특성이 다른 형상에 비해 우수함을 확인하였다. As the preceding research for the design of gangway in the next generation high speed train, the aero-acoustic noise at the gangway is calculated. For this purpose, the shape of gangway with mud flaps is assumed as the two-dimensional cavity. Then, 5 gap sizes between mud flaps of gangway are selected and parametric study is performed according to the gap sizes. From this study, the aerodynamic features such as vortex shedding, pressure, etc. are computed. Also, the aero-acoustic properties of tonal noise and overall noise are analyzed at the 3 locations of microphone and the relation between the gap size of mud flap and the noise level is assessed. Through this study, it is shown that the noise characteristics of base and specific models are better than those of other models.