본 논문에서는 차세대 고속전철의 집전계인 팬터그래프의 부재별 공력소음특성에 대한 연구를 위한 수치해석을 수행하였다. 이를 위해 GAMBIT 을 이용해 2 개의 암을 가지는 실제 팬터그래프 모델을 모사한 공력격자 모델링을 수행하였으며 공력소음해석을 위해서는 상용프로그램인 FLUENT 를 사용하였다. 난류해석에는 LES(Large Eddy Simulation) 모델을 사용하였고 소음해석에는 Ffowcs Williams-Hawkings(FW-H) 모델을 사용하였다. 이러한 연구를 통해 400km/h 로 주행하는 고속철도 팬터그래프의 주요 소음원이 panhead, knee 그리고 팬터그래프 하부임을 확인하였으며 주파수별 주요 소음원이 되는 부재를 파악하였다. 마지막으로 또한 같은 조건에서 수행된 실험결과와의 비교를 통해 개선된 격자계를 모델링 하기 위한 자료를 제공하였다.
In this study, aero-acoustic analysis around pantograph of a high speed train is performed. Gambit is used for modeling a pantograph which having a double arm, and fluent is used for computing unsteady flow around the pantograph. For analyzing turbulent flow, LES(Large Eddy Simulation) is applied and the result of turbulent flow is analyzed by Ffowcs Williams-Hawkings(FW-H) acoustics model and it bring the aero-acoustic characteristic of pantograph. As a result, panhead, knee, substructure of pantograph is comfirmed as a main source of aero-acoustic noise and it is dealt in various frequency. Finally numerical result are compared with those of experimental results and the result is expected to help building improved grid system.