寬帶噪聲
關(guān)注創(chuàng)建者：技術(shù)鄰小李 創(chuàng)建時(shí)間：2019-09-15
寬帶噪聲的視頻教程
fluent氣動(dòng)噪聲仿真實(shí)例
介紹fluent氣動(dòng)噪聲模型及各模型的應(yīng)用場(chǎng)合 講解旋轉(zhuǎn)機(jī)械模型前處理、網(wǎng)格劃分及參數(shù)設(shè)置 講解寬帶噪聲模型及結(jié)果后處理
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寬帶噪聲的實(shí)例教程
其中包括：
Proudman模型
射流噪聲源模型
邊界層噪聲源模型
線(xiàn)性歐拉方程源項(xiàng)
Lilley方程源項(xiàng)
考慮到人們最終是想要提出一些措施來(lái)降低噪聲，因此利用噪聲源模型可以對(duì)聲源進(jìn)行診斷，以確定流動(dòng)的哪一部分是產(chǎn)生噪聲的主要原因。需要注意的是，這些聲源模型并不能預(yù)測(cè)接收器處的聲音。
與直接法和FW-H積分法不同，寬帶噪聲源模型不需要對(duì)任何流體動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行瞬態(tài)求解。噪聲源模型所需要的是典型的RANS模型所提供的物理量（如平均速度場(chǎng)、湍動(dòng)能和湍流耗散率等）。因此使用寬帶噪聲源模型需要計(jì)算資源較少。
展開(kāi) wx_fmt=png&from=appmsg"></p><h3><strong>風(fēng)機(jī)噪聲介紹</strong></h3><p class="ql-align-justify"> 風(fēng)機(jī)噪聲主要由旋轉(zhuǎn)部件的機(jī)械噪聲、高速運(yùn)轉(zhuǎn)的振動(dòng)噪聲和氣流變化產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲組成。其中，氣動(dòng)噪聲是風(fēng)機(jī)噪聲的主要來(lái)源，包括葉片通過(guò)頻率噪聲和寬帶噪聲。</p><p><strong>1. 葉片通過(guò)頻率噪聲</strong></p><p class="ql-align-justify"> 葉片通過(guò)頻率噪聲是由于葉片周期性轉(zhuǎn)動(dòng)，在特定基頻與倍頻上產(chǎn)生的噪音。這種噪聲具有明顯的周期性特征，頻率與葉片轉(zhuǎn)速和葉片數(shù)相關(guān)。</p><p><strong>2. 寬帶噪聲</strong></p><p> 寬帶噪聲由氣流在葉片表面形成湍流后分離時(shí)發(fā)出，其頻譜在整個(gè)頻率區(qū)間內(nèi)無(wú)明顯起伏，呈現(xiàn)出寬頻帶特性。寬帶噪聲主要由湍流邊界層或葉片上的分離引起。</p><h3><strong>噪聲仿真方法</strong></h3><ul><li>聲音產(chǎn)生的主要機(jī)制可歸類(lèi)為：</li></ul><p>?渦流脫落噪聲</p><ul><li>從流體中的鈍體釋放的渦旋，因渦流脫落引起的體上的時(shí)間變化循環(huán)會(huì)在體本身上產(chǎn)生波動(dòng)力，該波動(dòng)力將傳遞到流體并作為聲音傳播。</li></ul><p>?湍流結(jié)構(gòu)相互作用噪聲</p><ul><li>碰撞在固體表面上的渦旋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生局部壓力波動(dòng)。</li></ul><p>?尾緣噪聲</p><p class="ql-align-justify">因邊界層不穩(wěn)定性與表面邊的相互作用產(chǎn)生噪聲，例如旋轉(zhuǎn)葉片上的流動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。
展開(kāi) 噪聲包括固有噪聲及外部噪聲,這兩種基本類(lèi)型的噪聲均會(huì)影響電子電路的性能。外部噪聲來(lái)自外部噪聲源,典型例子包括數(shù)字開(kāi)關(guān)、60Hz 噪聲以及電源開(kāi)關(guān)等。固有噪聲由電路元件本身生成,最常見(jiàn)的例子包括寬帶噪聲、熱噪聲以及閃爍噪聲等。本系列文章將介紹如何通過(guò)計(jì)算來(lái)預(yù)測(cè)電路的固有噪聲大小,如何采用 SPICE模擬技術(shù),以及噪聲測(cè)量技術(shù)等。
運(yùn)算放大器電路中固有噪聲的分析與測(cè)量(一).doc
展開(kāi) ========================================================================================
如果只使用CFD軟件分析噪聲，那么只能采用積分解法，對(duì)于液壓系統(tǒng)這種典型的復(fù)雜邊界內(nèi)流場(chǎng)是不適用的。
現(xiàn)有的商業(yè)CFD軟件中，fluent是提供簡(jiǎn)單的acoustic模塊的，包括寬帶噪聲計(jì)算和FW-H聲學(xué)計(jì)算。其中寬帶噪聲可以基于穩(wěn)態(tài)CFD結(jié)果進(jìn)行分析，只提供一個(gè)幅值，沒(méi)有頻率特性。FW-H方法基于非穩(wěn)態(tài)CFD結(jié)果進(jìn)行聲學(xué)計(jì)算，可以用于模擬從非流線(xiàn)型實(shí)體到旋轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)葉片等噪聲源的傳播，可以分析頻率特性。但同樣，一般只應(yīng)用與自由空間問(wèn)題。
建議還是采用邊界元或有限元方法分析流噪聲，讓那流動(dòng)歸于流動(dòng)，噪聲歸于噪聲吧。目前常用的商業(yè)軟件有Virtual.Lab和Actran。
作者：皮皮
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展開(kāi) 壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲主要有機(jī)械噪聲、氣動(dòng)噪聲、電磁噪聲3類(lèi)。其機(jī)械噪聲主要有摩擦噪聲、撞擊噪聲以及結(jié)構(gòu)噪聲等。氣動(dòng)噪聲主要有排氣噴流噪聲、排氣脈動(dòng)、吸氣紊流噪聲和吸氣脈動(dòng)等。
整車(chē)定置車(chē)內(nèi)空調(diào)壓縮機(jī)噪聲振動(dòng)優(yōu)化方向：（1）優(yōu)化控制面板，降低空調(diào)壓縮運(yùn)行轉(zhuǎn)速；（2）優(yōu)化降低空調(diào)壓縮機(jī)單體運(yùn)行振動(dòng)噪聲；在空調(diào)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)上優(yōu)化方法有a）高壓流道結(jié)構(gòu)優(yōu)化、b）電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡優(yōu)化、c）電機(jī)PWM電流正弦波形優(yōu)化。（3）空調(diào)壓縮機(jī)應(yīng)布置于動(dòng)總上經(jīng)懸置隔振，壓縮機(jī)管路與車(chē)身接附點(diǎn)應(yīng)有隔振設(shè)計(jì)，壓縮機(jī)高壓出管與低壓進(jìn)管應(yīng)設(shè)計(jì)足夠長(zhǎng)度軟管以利于振動(dòng)解耦衰減；空調(diào)壓縮機(jī)支架應(yīng)避免懸臂結(jié)構(gòu)，盡量提升支架模態(tài)頻率；在滿(mǎn)足冷卻要求前提下，盡量降低壓縮機(jī)工作轉(zhuǎn)速，且要與冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速和方向盤(pán)固有頻率避頻。
2.4鼓風(fēng)機(jī)
空調(diào)箱主要由分配箱、蝸殼、鼓風(fēng)機(jī)等構(gòu)成,其中鼓風(fēng)機(jī)是空調(diào)箱噪聲的主要影響因素。如圖所示為空調(diào)箱殼體和永磁直流鼓風(fēng)機(jī)。
噪聲從頻率的角度可以分為離散和寬頻噪聲, 鼓風(fēng)機(jī)噪音本質(zhì)上是離散噪聲與寬帶噪聲的疊加。寬帶噪聲指由湍流引起的噪聲, 主要包括：1)邊界層中的湍流；2)來(lái)自固體表面的渦流脫落; 3) 脫流來(lái)流和固體表面的撞擊。離散噪聲：葉輪葉片的旋轉(zhuǎn)壓力場(chǎng)和壓力脈動(dòng)與固體壁面相互作用產(chǎn)生的噪聲。
針對(duì)鼓風(fēng)機(jī)常用降噪方法：1) 增加蝸舌間隙；2) 傾斜蝸舌的方法。
2.5 冷卻風(fēng)扇
冷卻風(fēng)扇單體的性能影響因素主要包括風(fēng)扇葉片數(shù)目、葉片安裝角、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、風(fēng)扇直徑大小、葉片間的間距，以及風(fēng)扇翼型的選擇和制作風(fēng)扇的材料等。
冷卻風(fēng)扇的噪聲通常來(lái)自風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲及風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動(dòng)通過(guò)結(jié)構(gòu)傳遞至車(chē)內(nèi)形成的噪聲兩方面。風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲主要表現(xiàn)為窄帶諧波噪聲和寬頻噪聲的特征。這種噪聲頻帶較寬，頻率也相對(duì)較高，較容易被接受。
展開(kāi) 
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寬帶噪聲的最新內(nèi)容
屋頂冷水機(jī)組氣動(dòng)噪聲分析7個(gè)月前
湍流噪聲（寬帶噪聲）：風(fēng)扇葉片表面氣流分離、渦流脫落，以及氣流在進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口的紊亂流動(dòng)產(chǎn)生的噪聲，頻率范圍廣（1000-10000Hz），表現(xiàn)為“呼呼”的中高頻噪聲，近距離影響更明顯。
湍流噪聲（寬帶噪聲）：風(fēng)扇葉片表面氣流分離、渦流脫落，以及氣流在進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口的紊亂流動(dòng)產(chǎn)生的噪聲，頻率范圍廣（1000-10000Hz），表現(xiàn)為“呼呼”的中高頻噪聲，近距離影響更明顯。
能夠?qū)β菪龢⑿砗腿嵝越Y(jié)構(gòu)的特征頻率和寬帶噪聲進(jìn)行分析。只需單擊一個(gè)按鈕即可導(dǎo)出所有 FAA （美國(guó)聯(lián)邦航空管理局）認(rèn)證聲學(xué)數(shù)據(jù)。
不同方位和距離的聲壓云圖
旋翼噪聲的空間分布圖
聲壓云圖
A.流固耦合
耦合NASTRAN & OptiStruct或其他FEA求解器。
寬帶噪聲</strong></p><p> 寬帶噪聲由氣流在葉片表面形成湍流后分離時(shí)發(fā)出，其頻譜在整個(gè)頻率區(qū)間內(nèi)無(wú)明顯起伏，呈現(xiàn)出寬頻帶特性。寬帶噪聲主要由湍流邊界層或葉片上的分離引起。
渦流噪聲是一種寬帶噪聲，在一個(gè)很寬的頻率范圍內(nèi)具有較強(qiáng)的噪聲值，其頻率為：
式中，Sr為斯特勞哈爾數(shù)，Sr=0.14~0.20；W為流體與葉片相對(duì)速度；L是物體正表面在垂直于速度平面上的投影寬度；i為諧波數(shù)。
寬頻噪聲分類(lèi)：
（1）湍流邊界層及尾流；
（2）漩渦從固體表面脫落；
（3）湍流沖擊固體表面；
（4）空泡噪聲。
這種脈沖序列包括了眾多的頻率成份，但還不能認(rèn)為是寬帶隨機(jī)噪聲。在眾多頻率成份中，由于脫嚙后輪齒重新嚙合時(shí)的沖擊，所產(chǎn)生的噪聲是明顯的。在一般情況下，嚙合振動(dòng)能夠產(chǎn)生軸頻的任何一個(gè)倍頻上的激勵(lì)，這種激勵(lì)傳遞到齒輪箱引發(fā)箱體共振時(shí)產(chǎn)生明顯的噪聲，尤其當(dāng)箱體的固有頻率較低，而嚙合頻率很高時(shí)，很可能在某倍頻下產(chǎn)生箱體共振。
通常情況下，槳葉是三維翼型，不同半徑處厚度不一樣，渦脫落頻率也不一樣，而且由于葉片間的葉柵效應(yīng)會(huì)破壞脫出渦的周期性，因此，它更接近于寬帶噪聲。
邊緣噪聲：由于槳葉后緣的半平面屏蔽效應(yīng)造成輻射源從偶極子源降級(jí)至單級(jí)子源，而輻射增大。該噪聲有明顯的指向性特征，垂直于流向。該噪聲頻率也由渦脫落頻率確定，屬于高頻范圍。
根據(jù)風(fēng)扇噪聲的頻譜分布，存在寬帶噪聲（100～10000Hz）和汽笛聲（單頻噪聲）。通過(guò)增加葉輪與擋風(fēng)板之間的距離，可以消除汽笛聲。
文章來(lái)源：融聲奇科技
空化噪聲譜隨航速和深度的變化關(guān)系
工作在潛望鏡深度的潛艇的寬帶輻射噪聲
頻譜特點(diǎn)：在高頻段，譜級(jí)隨頻率以6dB/Oct斜率下降；在低頻段隨頻率增高而增高；譜峰(100Hz~1000Hz)隨航速和深度而變化，當(dāng)航速增加和深度變淺時(shí)，譜峰向低頻移動(dòng)。
4、寬帶噪聲源模型
在許多涉及湍流的實(shí)際應(yīng)用中，噪聲沒(méi)有任何明顯的聲調(diào)，聲能量在很寬的頻率范圍內(nèi)連續(xù)分布。在涉及寬帶噪聲的情況下，可以利用從RANS方程計(jì)算的統(tǒng)計(jì)湍流量，結(jié)合半經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式及Lighthill聲類(lèi)比，來(lái)揭示寬帶噪聲的來(lái)源。
FLUENT提供了幾個(gè)這樣的聲源模型，能夠量化局部貢獻(xiàn)（單位面積或體積）的流動(dòng)產(chǎn)生的總聲功率。
