磁悬浮管弱冲击波

解析磁悬浮列车在管道内形成的弱冲击波及其在出口处引发的音爆现象，为低真空管道交通的气动噪声控制提供关键依据。

Wang, Kaiwen · Xiong, Xiaohui · Wen, Chihyung · Chen, Guang · 梁习锋 · Huang, Huakun · Jia-Bin, Wang

Physics of Fluids 2024

参数信息

the speed range

700 km/h

技术优势

揭示弱冲击波形成机制

惯性效应使初始波前从高斯形渐变为三角形，最终合并成弱冲击波。

定量关联波前梯度与形成距离

弱冲击波的形成距离与初始波前梯度幅值成反比。

确定音爆直接诱因

弱冲击波直接导致出口音爆的发生。

解析压缩涡环对噪声的贡献

压缩涡环的演化包括初级、次级和开尔文-亥姆霍兹涡，其中初级涡环对轴向微气压波影响最大，并产生除音爆外的第二次小噪声。

应用场景

• 磁悬浮列车：揭示管道内弱冲击波形成机制，指导磁悬浮列车气动外形设计。
• 高速列车空气动力学：提供弱冲击波传播规律，用于优化高速列车管道运行参数。
• 声学测量：预测出口微气压波声压级，评估音爆对环境的影响。