고속열차로부터 발생한 공력소음 방사에 관한 시뮬레이션 결과로부터 공력소음원의 발생 특성을 분석한다. 환경소음 발생을 해석하기 위해 고속열차의 단순 모델을 이용하였고, 격자볼츠만방법을 기반으로 수치해석 시뮬레이션을 수행하였다. 고속열차의 주요 공력소음원인 전두부, 판토그라프, 차간공간에서 유동에 의한 소음발생을 계산하였다. 전 두부의 경사와 열차의 속도, 열차 하부공간의 높이 등에 따라 달라지는 소음 방사 특성을 알아보았으며, 간단한 풍동실험으로 검증하였다. 전두부의 급격한 경사로 인한 후류역과 판토그라프의 와유동현상, 차간공간의 유동피드백에 의해 주요 공력소음들이 발생하였다. 이러한 결과를 통해 소음을 저감하기 위한 설계의 방향과 유용성에 대해 검토하였다.
This study presents a result on simulation of sound radiation from a high-speed train. To analyze the generation of an environmental noise, the numerical simulations adopting the Lattice-Boltzmann method were performed for simplified shape of the train. The aerodynamic noise generation form the train nose, pantograph and intercoach spacing was computed. The simulation was performed for different slopes of a train nose, velocity of a flow, height of an under space, etc. The results were partially verified using the measured results from the wind test. The aerodynamic noise was generated as several tonal components from wake region caused by a train nose, vortex shedding from the pantograph, and flow feedback in the intercoach spacing. The proposed model can be utilized to optimize the train shape to reduce the noise.