氣動(dòng)聲學(xué)的實(shí)例教程
氣動(dòng)聲學(xué)仿真專(zhuān)題研討會(huì)
2017年3月17日,上海
流體高速運(yùn)動(dòng)、流體與固體之間的相互作用,例如壁面流動(dòng)分離以及渦旋脫落、湍流邊界層等會(huì)產(chǎn)生流致噪聲。流致噪聲問(wèn)題已覆蓋航空、航天、汽車(chē)、船舶、軍工、通用機(jī)械、家電等各個(gè)工程領(lǐng)域,典型的案例包括飛機(jī)機(jī)身和起落架噪聲、航空發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、螺旋槳推進(jìn)噪聲、引擎的噴流噪聲、汽車(chē)后視鏡和車(chē)身噪聲、透平機(jī)的風(fēng)扇噪聲、管路噪聲、高速列車(chē)受電弓噪聲等。流致噪聲不僅會(huì)大大降低產(chǎn)品的舒適性,還有可能會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的噪聲傷害或者結(jié)構(gòu)破壞,因此已經(jīng)成為當(dāng)前工業(yè)界廣泛關(guān)注和研究的問(wèn)題。
為幫助國(guó)內(nèi)用戶加深對(duì)最新氣動(dòng)聲學(xué)仿真技術(shù)的了解,Siemens PLM Software將于3月17日在上海舉辦“氣動(dòng)聲學(xué)仿真專(zhuān)題交流會(huì)”,并邀請(qǐng)國(guó)外聲學(xué)仿真產(chǎn)品經(jīng)理Korcan Kucukcoskun博士主講。本次研討會(huì)將以Star-CCM+流場(chǎng)分析軟件與LMS Virtual.Lab Acoustics振動(dòng)噪聲仿真軟件為載體,針對(duì)氣動(dòng)聲學(xué)相關(guān)的原理、方法以及典型應(yīng)用案例等進(jìn)行講解。
本次研討會(huì)適合所有關(guān)心氣動(dòng)聲學(xué)的技術(shù)人員與部門(mén)主管。
會(huì)議信息:
日期:2017年3月17日(星期五)
時(shí)間: 08:30-09:00簽到,09:00正式開(kāi)始
地點(diǎn):上海銀星皇冠假日酒店 銀星2廳(四樓)
地址:上海市長(zhǎng)寧區(qū)番禺路400號(hào),近交通大學(xué)地鐵站(10號(hào)線、11號(hào)線)
主講人:Korcan Kucukcoskun博士,英文授課,提供中文翻譯
費(fèi)用:免費(fèi)
報(bào)名截止時(shí)間:3月15日
主講人簡(jiǎn)介:
Korcan Kucukcoskun先生畢業(yè)于土耳其伊斯坦布爾科技大學(xué),擁有機(jī)械工程學(xué)士學(xué)位及航空工程碩士學(xué)位。此后他在法國(guó)里昂中央理工大學(xué)攻讀并獲得博士學(xué)位,并在2012年發(fā)表文章《低速風(fēng)扇的自由和分散聲場(chǎng)預(yù)測(cè)》。
展開(kāi) 為幫助國(guó)內(nèi)用戶加深對(duì)最新氣動(dòng)聲學(xué)仿真技術(shù)的了解,Siemens PLM Software將于4月21日在上海舉辦“氣動(dòng)聲學(xué)仿真專(zhuān)題交流會(huì)”,并邀請(qǐng)國(guó)外聲學(xué)仿真產(chǎn)品經(jīng)理Korcan Kucukcoskun博士主講。本次研討會(huì)將以LMS Virtual.Lab Acoustics振動(dòng)噪聲仿真軟件為載體,針對(duì)氣動(dòng)聲學(xué)相關(guān)的原理、方法以及典型應(yīng)用案例等進(jìn)行講解。
本次研討會(huì)適合所有關(guān)心氣動(dòng)聲學(xué)的技術(shù)人員與部門(mén)主管。
會(huì)議信息:
日期:2016年4月21日(星期四)
時(shí)間: 08:30-09:00簽到,09:00正式開(kāi)始
地點(diǎn):上海銀星皇冠假日酒店 銀星2廳
地址:上海市長(zhǎng)寧區(qū)番禺路400號(hào),距交通大學(xué)地鐵站(10號(hào)線、11號(hào)線)5號(hào)出口步行約5分鐘
主講人:Korcan Kucukcoskun博士,英文授課,提供中文翻譯
費(fèi)用:免費(fèi)
報(bào)名截止時(shí)間:4月18日17:00
主講人簡(jiǎn)介:
Korcan Kucukcoskun先生畢業(yè)于土耳其伊斯坦布爾科技大學(xué),擁有機(jī)械工程學(xué)士學(xué)位及航空工程碩士學(xué)位。此后他在法國(guó)里昂中央理工大學(xué)攻讀并獲得博士學(xué)位,并在2012年發(fā)表文章《低速風(fēng)扇的自由和分散聲場(chǎng)預(yù)測(cè)》。在攻讀博士期間,他就開(kāi)始在Siemens PLM Software工作,致力于氣動(dòng)聲學(xué)的應(yīng)用,包括寬頻風(fēng)扇噪聲解決方案研發(fā)以及風(fēng)扇音調(diào)噪聲驗(yàn)證等工作。2012至2014年期間,Korcan Kucukcoskun博士作為高級(jí)研究工程師就職于比利時(shí)馮卡門(mén)流體力學(xué)研究所(VKI),主要負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)與數(shù)值聲學(xué)應(yīng)用工作,如外場(chǎng)聲學(xué)、管路聲學(xué)、聲散射等。2014年,Korcan Kucukcoskun博士重新加入Siemens PLM Software,任職Virtual.Lab Acoustics產(chǎn)品經(jīng)理。
展開(kāi) 精彩直播預(yù)告
氣動(dòng)噪聲分析在汽車(chē)、航空、電子等多個(gè)行業(yè)都有著廣泛應(yīng)用,通過(guò)對(duì)產(chǎn)品氣動(dòng)噪聲分析提升產(chǎn)品的舒適性,優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和減少噪聲污染。同時(shí),有助于提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量,增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,為人們創(chuàng)造更加安靜、高效的工作和生活環(huán)境。
海克斯康工業(yè)軟件在氣動(dòng)噪聲分析上有一套完整的解決方案,使用scFLOW2Actran氣動(dòng)聲學(xué)包實(shí)現(xiàn)Cradle CFD流體軟件和Actran聲學(xué)軟件聯(lián)合仿真進(jìn)行氣動(dòng)噪聲仿真分析。由于氣動(dòng)噪聲仿真對(duì)高精度空間和時(shí)間解算方法的需求,所以在仿真分析的過(guò)程中對(duì)計(jì)算資源和時(shí)間要求也十分高。scFLOW2Actran氣動(dòng)聲學(xué)包在使用過(guò)程中數(shù)據(jù)傳遞十分便捷,能夠在Cradle頁(yè)面設(shè)置聲學(xué)求解參數(shù),調(diào)用Actran求解器進(jìn)行計(jì)算,極大降低了氣動(dòng)噪聲分析的學(xué)習(xí)成本。
本次直播海克斯康直播講堂請(qǐng)到了流體仿真和聲學(xué)仿真兩位專(zhuān)家為我們帶來(lái)基于Cradle和Actran的散熱風(fēng)扇氣動(dòng)噪聲聯(lián)合仿真案例,對(duì)氣動(dòng)噪聲全流程解決方案進(jìn)行講解,并針對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械噪聲多種仿真方案進(jìn)行對(duì)比。此外,還分享了scFLOW2Actran氣動(dòng)聲學(xué)包案例,以及一種預(yù)測(cè)風(fēng)扇噪聲的新方法(偶極子環(huán))。敬請(qǐng)關(guān)注!
9月20日 14:00
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直播內(nèi)容聚焦
?? 氣動(dòng)噪聲全流程解決方案;
?? 一種預(yù)測(cè)風(fēng)扇噪聲的新方法(偶極子環(huán));
?? Actran旋轉(zhuǎn)機(jī)械噪聲多種仿真方案對(duì)比;
?? scFLOW2Actran氣動(dòng)聲學(xué)包案例分享。
蔣釗
海克斯康流體仿真專(zhuān)家
具備多年流體仿真經(jīng)驗(yàn),負(fù)責(zé)Cradle CFD軟件的售前售后及項(xiàng)目咨詢服務(wù),能夠針對(duì)客戶的需求能提供有效、合理、針對(duì)性的流體解決方案,為客戶解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。
展開(kāi) 氣動(dòng)噪聲(Aerodynamic noise)主要是流體高速運(yùn)動(dòng)以及其與固體表面相互作用產(chǎn)生的噪聲,廣泛應(yīng)用于汽車(chē)行業(yè),典型的案例包括汽車(chē)風(fēng)噪聲、進(jìn)排氣系統(tǒng)噪聲、高速列車(chē)受電弓及轉(zhuǎn)向架噪聲、空調(diào)系統(tǒng)噪聲等。氣動(dòng)噪聲不僅會(huì)大大降低產(chǎn)品的舒適性,還會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題并面臨越來(lái)越嚴(yán)苛的環(huán)評(píng)標(biāo)準(zhǔn),因此已經(jīng)成為當(dāng)前汽車(chē)行業(yè)廣泛關(guān)注和研究的問(wèn)題。
隨著計(jì)算能力的發(fā)展,氣動(dòng)聲學(xué)仿真逐漸成為研究和解決氣動(dòng)噪聲問(wèn)題的可靠工具。氣動(dòng)噪聲本質(zhì)上可以認(rèn)為是流動(dòng)現(xiàn)象的“副”產(chǎn)品,原則上需要通過(guò)計(jì)算流體力學(xué)(CFD)進(jìn)行仿真。不過(guò),由于氣動(dòng)噪聲的傳播具有典型的聲學(xué)特征,其仿真策略必然有別于傳統(tǒng)的CFD,具有獨(dú)特的聲學(xué)仿真特點(diǎn)。LMS Virtual.Lab 具備全面分析氣動(dòng)噪聲的能力,基于聲類(lèi)比(Acoustic analogy)原理,即先計(jì)算確定聲源,然后計(jì)算已知聲源的傳播問(wèn)題,包括考慮聲波的反射、散射、吸收等聲學(xué)效應(yīng)以及背景流場(chǎng)的速度梯度、溫度梯度等環(huán)境效應(yīng)。本次研討會(huì)將以LMS Virtual.Lab Acoustics仿真平臺(tái)為載體,針對(duì)氣動(dòng)聲學(xué)自身的特點(diǎn),進(jìn)行相關(guān)的基本原理、工程問(wèn)題解決策略以及汽車(chē)行業(yè)典型應(yīng)用案例的介紹和經(jīng)驗(yàn)分享。
時(shí)間:2016年11 月11日 星期五上午10:00-11:30
主講人:劉文 博士 LMS Virtual.Lab Acoustic 技術(shù)工程師
費(fèi)用:免費(fèi)
內(nèi)容安排:
? 流動(dòng)介質(zhì)中聲傳播計(jì)算
? 流致振動(dòng)向內(nèi)場(chǎng)傳播噪聲計(jì)算
? 外場(chǎng)輻射噪聲計(jì)算:包含壁面偶極子、旋轉(zhuǎn)壁面偶極子、湍流四極子噪聲計(jì)算
? 汽車(chē)行業(yè)相關(guān)應(yīng)用案例講解
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展開(kāi) 只要將 CFD RANS 模型的湍流粘度耦合到聲學(xué)模型中,即可將衰減效應(yīng)引入模型。比如說(shuō),在分析存在流動(dòng)現(xiàn)象的消聲器系統(tǒng)的傳輸損耗時(shí),衰減效應(yīng)是一個(gè)重要的考慮因素。
建模注意事項(xiàng)
求解屬于計(jì)算氣動(dòng)聲學(xué)(computational aeroacoustics,簡(jiǎn)稱(chēng) CAA)領(lǐng)域的線性納維-斯托克斯方程時(shí),我們需要仔細(xì)考慮、理解與處理數(shù)值挑戰(zhàn)。如上所述,控制方程在物理(開(kāi)爾文-亥姆霍茲)和數(shù)值方面具有不穩(wěn)定性。由于接口應(yīng)用了穩(wěn)定性,那么剩下的關(guān)鍵數(shù)值難題就是避免在包含背景場(chǎng)變量(p0、u0、T0 和 ρ0)的項(xiàng)中引入數(shù)值噪音。如果反應(yīng)項(xiàng)的變量存在梯度,尤其需要注意這一點(diǎn)。
如果 CFD 和聲學(xué)模型采用不同的網(wǎng)格,且/或背景流場(chǎng)和聲學(xué)問(wèn)題采用不同的離散化階次,此問(wèn)題發(fā)生的可能性更大。請(qǐng)注意,我們之所以使用不同的網(wǎng)格或離散化階次,主要是因?yàn)檫@兩個(gè)問(wèn)題需要求解不同的物理場(chǎng)和長(zhǎng)度尺度。為了防止此類(lèi)情況,我們需要謹(jǐn)慎地將背景流場(chǎng)的數(shù)據(jù)從 CFD 映射到聲學(xué)模型。這是計(jì)算氣動(dòng)聲學(xué)建模中一個(gè)易于理解和描述的步驟。另外,映射步驟可用于平滑 CFD 數(shù)據(jù),可以是整體平滑,也可以是特定細(xì)節(jié)——比如流體動(dòng)力學(xué)邊界層——的局部平滑,如果細(xì)節(jié)對(duì)于聲學(xué)模型不重要的話。
在 COMSOL Multiphysics 中,網(wǎng)格之間的映射由另外的研究步驟來(lái)完成。Acoustics Module User’s Guide 和線性納維-斯托克斯物理場(chǎng)接口的應(yīng)用教學(xué)模型描述了此步驟的詳細(xì)信息。
使用線性納維-斯托克斯物理場(chǎng)接口執(zhí)行仿真時(shí),應(yīng)考慮以下幾點(diǎn):
解析聲學(xué)邊界層:根據(jù)所模擬的物理效應(yīng)和模型大小,判斷是否需要對(duì)聲學(xué)邊界層進(jìn)行解析。如果不需要,則將壁上默認(rèn)的無(wú)滑移和等溫條件改設(shè)為滑移和絕熱條件。背景流場(chǎng)的解析細(xì)節(jié)也會(huì)影響這一選擇。
展開(kāi)