高速列车车顶空调是列车顶部的主要不平顺区域,在车内设备及安装空间的限制下,减小空调突出高度可以改善车顶的不平顺特性,降低列车气动噪声,但为使空调下沉则需要同时增加车体高度,进而会导致气动噪声增加。空调突出高度是影响列车气动噪声特性的关键因素。在车顶空调突出高度一定的情况下,采用不同的导流方式也会产生不同的效果,导流角度越小,空调区域平顺性越好,有助降低列车气动噪声,但与此同时迎风面积的增大也对气动噪声产生不利影响。空调导流角度也是影响列车气动噪声特性的关键因素。目前关于空调突出高度及导流角度的合理选择尚缺少详细的讨论。为此,本文首先利用大涡模拟方法计算高速列车的近场非定常流场信息,得到高速列车气动噪声源;然后利用Lighthill声学比拟理论计算高速列车的远场气动噪声,并将车顶空调突出高度和导流角度作为设计变量,研究车顶空调设计方案对高速列车气动噪声的影响特性。计算结果表明,随着车顶空调突出高度和导流角度的增大,空调背风面区域的声源强度增大,且影响区域增大。高速列车气动噪声声压级随着频率的增加,总体呈现先上升后下降的趋势,在1000Hz左右声压级达到峰值。从总声压级来看,降低车顶空调突出高度和导流角度,有利于降低列车气动噪声,但需要平衡由此引起的噪声源面积的增加。与车顶空调突出高度0mm相比,车顶空调突出高度190mm、导流角度30°时,高速列车气动噪声声压级降低约1.5dB(A)。