[实用新型]一种基于等离子体流动控制的高速列车降噪系统

说明书

本实用新型公开了一种基于等离子体流动控制的高速列车降噪系统，包括激励电源装置、等离子体发生装置、噪声采集装置、控制器和计算机；激励电源装置的输入端与控制器连接，其输出端与等离子体发生装置连接，所述控制器还与计算机连接，所述噪声采集装置与计算机连接。本实用新型提供的降噪系统在保证列车可用空间不变的情况下，利用等离子体主动流动控制技术，实现对气动噪声源的有效控制。

技术领域

本实用新型属于高速列车降噪技术领域，具体涉及一种基于等离子体控制的高速列车降噪系统。

背景技术

随着高速列车的蓬勃发展，列车运行速度稳步提升，一些低速环境下被忽略的问题逐步显现并影响列车的运行。普通列车的动态环境以机械、电气作用为主，而高速列车的动态环境以气动作用为主，由此带来的最大限制是气动噪声。随着高速列车速度等级的提升，气动噪声与运行速度的六次方成正比，成为了高速列车噪声的主要来源，过大的气动噪声会严重影响乘客乘车的舒适感并给沿线居民生活带来困扰。

目前，控制噪声源强度与隔绝传播路径是降低高速列车气动噪声的主要手段，具体表现在安装消音器与利用阻尼减振材料等方法，缺少主动抑制噪声源以减小气动噪声的方法。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种基于等离子体流动控制的高速列车降噪系统解决了现有列车降噪方法中缺少主动抑制噪声源以减少气动噪声的问题。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案为：一种基于等离子体流动控制的高速列车降噪系统，包括激励电源装置、等离子体发生装置、噪声采集装置、控制器和计算机；

所述激励电源装置的输入端与控制器连接，其输出端与等离子体发生装置连接，所述控制器还与计算机连接，所述噪声采集装置与计算机连接。

进一步地，所述噪声采集装置包括信号采集单元、信号放大单元和信号转换单元；

所述信号采集单元通过信号放大单元与信号转换单元连接；

所述信号采集单元中包括型号为CM6022P的噪声传感器；

所述信号转换单元包括依次连接的A/D转换电路和DSP处理器，所述DSP处理器与计算机连接。

进一步地，每个所述等离子体发生装置包括暴露电极、上绝缘介质板、嵌入电极和下绝缘介质板；

所述暴露电极设置于上绝缘介质板的上表面，所述下绝缘介质板的上表面设置有嵌入电极，所述上绝缘介质板和下绝缘介质板堆叠在一起，形成嵌入电极的封装；

所述下绝缘介质板的下表面固定于列车顶部外侧表面；

所述上绝缘介质板和嵌入电极之间的横向距离可调；

所述暴露电极和嵌入电极均与激励电源装置连接。

进一步地，所述控制器的主控芯片为Stratix III FPGA系列器件。

进一步地，所述激励电源装置包括信号源、功放电路和升压变压器；

所述信号源包括并行运行的电压幅值单元和电压频率单元；

所述电压幅值单元和电压频率单元的输入端均与计算机连接，其输出端均通过功放电路与升压变压器连接；

所述升压变压器的副边绕组的一端与暴露电极连接，所述升压变压器的副边绕组的另一端与嵌入电极连接。

本实用新型的有益效果为：

(1)利用等离子体主动流动控制技术改变高速列车表面流场分布特性，有效抑制高速列车噪声源，降低高速列车噪声；

(2)等离子体发生装置具有无运动部件，反应速率快，体积小，能耗低等优点，经济效益明显。