三維翼型
關注創建者：laplacianFoam 創建時間：2020-07-04
三維翼型的實例教程
三維翼型模型+ICEM結構網格劃分+fluent計算全部文件
三維翼型ICEM高質量網格劃分全程操作視頻+全部文件
本算例以NACA65(1)-212翼型為例，簡單介紹使用STAR-CCM+進行二維翼型氣動性能計算的一般步驟。
二
計算流程
大多數情況下，翼型的氣動性能計算采用二維網格模型。二維網格能夠滿足計算的需求，同時又不至于消耗過多的計算資源，一定程度上提高計算的效率。STAR-CCM+雖然支持對二維網格模型的求解，但不支持導入二維幾何實體，也無法直接生成二維網格，但可以實現三維網格到二維網格的轉換。本算例利用STAR-CCM+三維網格轉換成二維網格的功能，現在STAR-CCM+中生成三維的翼型繞流網格，再將該三維網格轉換成二維網格，最后利用二維網格進行求解。
1、建立翼型幾何
右鍵單擊模型樹中幾何下的3D-CAD 模型，選擇新建，在3D設計模式中建立三維翼型實體。右鍵點擊3D-CAD Model 1，選擇導入>3D 曲線，選擇翼型數據文件。翼型數據必須為.CSV格式文件，且各行數據為以下形式：
每行依次為各數據點的x、y、z三點坐標，中間以英文半角逗號分隔。
展開 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會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造成輻射源從偶極子源降級至單級子源，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。
唱音：槳后緣的渦脫落形成周期力，當頻率與彈性振動某個固有頻率一致時，會發生諧頻放大，并使得渦脫落增強。當速度變化不大時，還會發生鎖頻自激振動。甚至有時唱音還會不同頻段發生，例如某螺旋槳300-400Hz、550-600Hz和650-700Hz。弱唱音產生的機理是來源于后緣產生的渦旋，這些渦旋引起的結構振動僅僅增強了渦旋強調和調節渦脫落頻率，也就是前面提到的渦旋噪聲和邊緣噪聲，其表征的是聲輻射能量不僅集中在葉片固有振動頻率上，而且還存在于附件區域，它隨著流速變化比較平緩。
運動激勵噪聲：由潛艇的軸系振動和艉部振動傳播至葉片而引起的聲輻射。頻率特征主要體現低頻窄帶（如艇體模態），也有中高頻窄帶（如軸系縱振）。
空化噪聲：
物體與水的相對運動引起局部壓力下降導致空化。螺旋槳空炮又分成稍渦空化、葉表面空炮和轂渦空泡。潛艇到達臨界轉速，空化噪聲強度急劇上升，其強度正比于空泡體積，空泡尺度逐漸從微米級增加到毫米，強度增大的同時，能量峰值逐步向低頻移動。在實際工程中，空泡通常會收到非均勻來流的影響，因此出現軸頻調制。
三、Simcenter Acoustics 仿真工具介紹
·Simcenter 3D繼承了Virtual lab高級聲學模塊，幾乎涵蓋了所有的成熟聲學仿真方法，針對大尺度模型、全頻段、多種聲源類型問題均具有詳細解決方案。
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本算例利用STAR-CCM+三維網格轉換成二維網格的功能，現在STAR-CCM+中生成三維的翼型繞流網格，再將該三維網格轉換成二維網格，最后利用二維網格進行求解。
1、建立翼型幾何
右鍵單擊模型樹中幾何下的3D-CAD 模型，選擇新建，在3D設計模式中建立三維翼型實體。右鍵點擊3D-CAD Model 1，選擇導入>3D 曲線，選擇翼型數據文件。
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會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造成輻射源從偶極子源降級至單級子源，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。
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