ansys排氣噪聲的案例
內(nèi)燃機(jī)排氣聲源阻抗及排氣噪聲特性研究
在內(nèi)燃機(jī)排氣消聲系統(tǒng)的聲學(xué)性能研究中常用的有傳遞矩陣法和非定常流動分析法。如果聲源阻抗已知則用傳遞矩陣法來預(yù)測消聲系統(tǒng)的聲學(xué)特性是比較方便準(zhǔn)確的。但是到目前為止排氣噪聲源阻抗多用實驗方法確定這限制了傳遞矩陣法的應(yīng)用
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改進(jìn)車輛進(jìn)排氣系統(tǒng)降低整車車外加速噪聲
改進(jìn)車輛進(jìn)排氣系統(tǒng)降低整車車外加速噪聲<BR><Font color=#FF0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2006-09-17 21:31:39被starliu評為3星級，為發(fā)貼者加分60。</Font><BR><Font color=#FF0000><B>點評:</B></Font>
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基于流固耦合的旋葉式壓縮機(jī)排氣閥片振動噪聲預(yù)估與試驗
摘要：為揭示旋葉式壓縮機(jī)排氣閥片振動特性，建立閥片單質(zhì)點模型。①研究排氣工況、幾何參數(shù)與閥片振動位移的關(guān)系，得到升程限制器改進(jìn)結(jié)構(gòu)；而后，建立改進(jìn)閥片排氣結(jié)構(gòu)流固耦合模型，研究閥片流動特性；②基于流場湍流參數(shù)建立排氣閥片寬頻噪聲模型，研究改進(jìn)閥片噪聲分布規(guī)律，借助旋葉式壓縮機(jī)噪聲實驗臺，對改進(jìn)前后壓縮機(jī)整機(jī)噪聲進(jìn)行測試。研究表明：改進(jìn)閥片參數(shù)，有效提高了平貼時間，降低了閥片振動速度峰值；閥片工作中消氣槽流場處存在負(fù)壓區(qū)域，閥片關(guān)閉時排氣孔處流場存在回流現(xiàn)象；排氣結(jié)構(gòu)氣動噪聲源主要集中在閥片與閥座發(fā)生撞擊的表面和消氣槽附近；改進(jìn)后壓縮機(jī)部分頻域段降噪明顯降低，后部場點噪聲幅值降低最大達(dá)6%。
1 旋葉式壓縮機(jī)排氣閥片運動規(guī)律
1.1 排氣結(jié)構(gòu)工作原理
某圓弧-簡諧曲線組合型旋葉式壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，如圖1(a)所示。該壓縮機(jī)為雙工作腔旋葉式壓縮機(jī)，它是由轉(zhuǎn)子、缸體、葉片、前后端蓋、排氣閥片、升程限制器等組成。隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子槽內(nèi)的葉片由于離心力的作用與氣缸內(nèi)表面相貼，將缸體分成五個基元腔。其中轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，每個基元腔完成兩次工作過程，由排氣閥片、升程限制器等組成的排氣結(jié)構(gòu)完成兩次排氣。某汽車空調(diào)旋葉式壓縮機(jī)排氣結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1(b)所示。該排氣閥片為雙簧 片式舌簧閥，升程限制器結(jié)構(gòu)為單曲率直線型，即一段直線和一段圓弧組成。
圖1 排氣結(jié)構(gòu)
Fig.1 Exhaust structure diagram
(1) 吸氣階段：旋葉式壓縮機(jī)并未設(shè)置吸氣閥片，工作時缸體與進(jìn)氣口相通，腔內(nèi)壓力恒定為吸氣壓力ps，當(dāng)基元容積達(dá)到最大時，吸氣終止。
展開 『轉(zhuǎn)貼』改進(jìn)車輛進(jìn)排氣系統(tǒng)降低整車車外加速噪聲
改進(jìn)車輛進(jìn)排氣系統(tǒng)降低整車車外加速噪聲
小排量摩托車發(fā)動機(jī)的功率輸出及進(jìn)排氣管噪聲的一維仿真技術(shù)
在此文中,利用一維仿真技術(shù)將三維的進(jìn)排氣系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為一維模擬計算,建立了一維仿真模型來對小排量摩托車發(fā)動機(jī)的輸出功率和進(jìn)排氣噪聲進(jìn)行以為模擬仿真研究。對于不同排量及不同冷卻系統(tǒng)的發(fā)動機(jī),只需將計算模型中的邊界條件做相應(yīng)改動,就可以算出精確的功率輸出
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Ansys Fluent TUI系列教程實例2-排氣歧管流動和換熱 ￥58
<p><strong>1、實例簡介</strong></p><p> 本實例對排氣歧管內(nèi)的流場和溫度場進(jìn)行模擬。模型尺寸如下:</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/202601/imgs/bc4ce603b3394cdd9f3974f7a94be2cf.png" height="341" width="539"></p><p>（1）、已知參數(shù)</p><p> 坐標(biāo)原點:位移上圖紅色入口后方的螺栓孔中心，x軸沿三個進(jìn)口的中心，y軸向上，z軸向內(nèi)。</p><p> 上面三個進(jìn)口：溫度925k,速度10m/s,尺寸46mm*46mm</p><p> 下面一個出口：壓力出口，表壓0Pa,尺寸44mm*57mm</p><p>（2）、待求參數(shù):</p><p>整體及局部的流場、溫度場。</p><p><strong>2、文檔說明</strong></p><p>（1）、從本示例開始，命令的逐行注釋不再使用漢字“注”，而是改用TUI的注釋符號“；”（由于在記事本中很難區(qū)分中文分號；和英文分號;如果TUI提示“invalid command [?????????????]”請檢查是否使用了英文分號?。。。?lt;/p><p>（2）、從本示例開始，所有TUI命令中會加入版本兼容命令/file/set-tui-version"20.2" (加入該命令后可以確保TUI命令能在新版本的Fluent中正常運行，對本示例來說， 可以在Fluent2020R2以后的版本中正常運行)。
展開 電機(jī)振動噪聲建模分析：ANSYS電機(jī)振動噪聲分析
噪聲、振動與聲振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）(在~20Hz-20kHz之間)的常見術(shù)語。引起這些振動的力可以來自許多來源。對于電機(jī)來說，這些力可能是驅(qū)動轉(zhuǎn)子軸的磁力，也可能是更大的驅(qū)動系統(tǒng)的一部分，比如軸承和/或齒輪。
圖1 汽車NVH示意圖
噪聲是電機(jī)的一個熱門話題，而諸如重量和成本降低等競爭性需求會帶來工程挑戰(zhàn)，如果不加以解決，可能會影響客戶滿意度和產(chǎn)品接受度，使用ANSYS工具將為如何全面解決電機(jī)噪聲提供工程指導(dǎo)。
1. 問題分析
本例以永磁同步電機(jī)模型為例。在Maxwell 2D中，利用該電機(jī)的1/8模型，計算定子內(nèi)表面徑向和切向磁拉力；然后在ANSYS Mechanical中進(jìn)行該電機(jī)三維定子的諧響應(yīng)分析；最后在ANSYS Harmonic Acoustic中進(jìn)行三維聲場分析。在Workbench中，Maxwell中計算的定子內(nèi)表面徑向和切向磁拉時域力密度分布，作為激勵源，耦合到Mechanical 中進(jìn)行頻域的諧響應(yīng)分析；諧響應(yīng)分析的結(jié)果，作為激勵耦合到ANSYS Harmonic Acoustic 中，作為噪聲分析的激勵。
幾何模型
圖2 模型示意圖
材料參數(shù)
，仿真過程中使用的材料為默認(rèn)的結(jié)構(gòu)鋼
2. 電磁力計算
圖3 1/8電機(jī)模型
分析模型為 Prius 電機(jī)的二維分析模型，建立Maxwell 2D分析流程。
打開【W(wǎng)orkbench】->【Toolbox】->【Analysis Systems】，添加一個Maxwell 2D分析系統(tǒng)。
展開 電機(jī)振動噪聲建模分析:基于ANSYS Workbench平臺的電機(jī)電磁噪聲仿真分析
電動機(jī)與發(fā)電機(jī)等電力設(shè)備的噪聲起因很多，有電磁振動噪聲、機(jī)械噪聲及流致噪聲等等，本文通過ANSYS公司的官方案例為操作背景，詳細(xì)介紹如何將作用在定子上的瞬態(tài)電磁力作為結(jié)構(gòu)諧響應(yīng)分析的載荷計算振動噪聲。
1.電磁模型建立與分析
如圖1所示為一個電機(jī)模型，電機(jī)的額定輸出功率為550W，額定電壓為220V，極對數(shù)為4，定子齒數(shù)為24個，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為1500rpm，求電磁振動產(chǎn)生的噪聲大小。
本算例使用的模塊如下：
RMxprt模塊：建立電機(jī)類型；
Maxwell模塊：2D瞬態(tài)電磁場計算；
Structural 模塊：3D諧響應(yīng)分析計算；
Acoustics ACT模塊：噪聲計算
注：Acoustics ACT模塊需要單獨安裝，請用戶到官方網(wǎng)站上自行下載。
圖1 電機(jī)模型
電機(jī)的電路模型如圖2所示。
圖2 電機(jī)電路模型
1）啟動Workbench。在Windows XP下單擊“開始”→“所有程序”→ANSYS15→Workbench15命令，即可進(jìn)入Workbench主界面。
2）保存工程文檔。進(jìn)入Workbench后，單擊工具欄中的按鈕，將文件保存為“zhendongzaosheng.wbpj”，單擊Getting Started窗口右上角的（關(guān)閉）按鈕將其關(guān)閉。
3）雙擊Toolbox→Analysis System→RMxprt模塊建立項目A，如圖3所示。
4）雙擊項目A中的A1欄進(jìn)如RMxprt電機(jī)設(shè)置平臺，如圖4所示。
圖3 RMxprt模塊 圖4 RMxprt平臺
5）依次選擇菜單RMxprt→Machine Type，在彈出的電機(jī)類型選擇對話框中單擊Generic Rotating Machine選項，單擊OK按鈕，如圖5所示。
展開 Ansys | 利用Ansys Motor-CAD NVH調(diào)諧分析噪聲、振動和聲振粗糙度
正確調(diào)諧NVH模型后，我們可以在Motor-CAD軟件中運行NVH分析，以便更好地了解整個工作范圍內(nèi)的噪聲特征。最終，這將有助于避免產(chǎn)品重新設(shè)計和發(fā)布延遲，并且從長遠(yuǎn)來看可以有效節(jié)省時間和資金。
基于ANSYS Workbench的變壓器振動噪聲仿真分析
變壓器性能包括散熱、噪聲、振動、抗短路能力等眾多因素，變壓器作為電站主要設(shè)備之一，并且是變電站主要噪聲源設(shè)備是研究的重點，因此變壓器的噪聲問題一直是設(shè)計人員關(guān)注的重點。
本文根據(jù)GB/T1094.10變壓器聲級測定標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合變壓器額定負(fù)載運行工況，基于ANSYS Workbench平臺實現(xiàn)了變壓器噪聲分析，從而在噪聲產(chǎn)生機(jī)理上進(jìn)行深入研究，不僅可以在變壓器設(shè)計階段預(yù)估噪聲值，還可以為有效降低變壓器噪聲提供科學(xué)依據(jù)。
2 噪聲分析理論基礎(chǔ)
2.1 電磁分析基礎(chǔ)
電磁場理論由麥克斯韋方程組（如下圖所示）來描述。
求解方法上，數(shù)值法優(yōu)于解析法，近年來電磁場數(shù)值解法在工程及科學(xué)研究上的應(yīng)用也越來越廣泛和高效。
電磁場的數(shù)值分析和計算通常歸結(jié)為求微分方程的解，對于偏微分方程，輔助邊界條件和初始條件即可獲得方程的定解。
ANSYS Maxwell 采用有限元法，將求解區(qū)域離散化為”單元“，采用Maxwell方程進(jìn)行求解。
2.2 結(jié)構(gòu)分析基礎(chǔ)
通過電磁場分析得到鐵芯和繞組所受的電磁力分布，對其進(jìn)行傅里葉變換，可以得到電磁力各諧波分量的幅值和相位角大小，將其作為簡諧激勵源，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的諧響應(yīng)分析。
諧響應(yīng)分析的運動控制方程為：
其中假設(shè)F和u做簡諧變化，則：
2.3 噪聲分析基礎(chǔ)
采用聲學(xué)有限元法求解聲學(xué)Helmholtz方程來計算聲場。
展開 基于ANSYS Workbench平臺的電機(jī)電磁噪聲仿真分析
圖61 A記權(quán)聲壓級
4.結(jié)論
本操作案例僅介紹了如何在ANSYS Workbench平臺上，通過Maxwell電磁模塊與Mechanical模塊進(jìn)行電機(jī)的電磁結(jié)構(gòu)噪聲仿真的操作流程，對電機(jī)實際結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真計算時需要充分考慮電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點。
以上文章來源于ANSYS，作者ANSYS中國
ANSYS Fluent 19.0汽車表面寬頻噪聲模擬 ￥8.88
本教程使用ANSYS Fluent 19.0軟件，對一汽車模型外流場流動動所引起的寬頻噪聲進(jìn)行聲學(xué)仿真，文檔內(nèi)包含詳細(xì)的網(wǎng)格導(dǎo)入、模型選擇、材料物性、邊界條件、求解參數(shù)、后處理的設(shè)置。通過broadband noise方法求解獲得寬頻噪聲。詳細(xì)介紹了網(wǎng)格導(dǎo)入、模型選擇、材料物性、邊界條件、求解參數(shù)、后處理的設(shè)置。采用寬頻噪聲模型模擬外流場引起的寬頻噪聲，后期通過不同的模型修正獲得不同類型的噪聲衡量。
干貨 | ANSYS Fluent氣動噪聲仿真模型解析
氣動噪聲是由于氣流流過固體表面引起的氣流壓力擾動產(chǎn)生，它起因于氣體內(nèi)部的脈動質(zhì)量源（單極子噪聲源）、作用力的空間梯度（偶極子噪聲源）和應(yīng)力張量的變化（四極子噪聲源）。氣動噪聲問題在各種高速機(jī)械中均有產(chǎn)生，比如高鐵、飛機(jī)、汽車以及旋轉(zhuǎn)機(jī)械等領(lǐng)域（見圖1）。
圖1 氣動噪聲的應(yīng)用領(lǐng)域
ANSYS Fluent提供了三種解決氣動噪聲的方法，分別是直接計算法（CAA）、聲比擬法（FW-H方程）、寬頻法（Boardband Model）（見圖2）。由于聲波方程可認(rèn)為是三維可壓縮N-S湍流方程的變形形式，所以求解N-S方程可以描述聲波產(chǎn)生和傳播現(xiàn)象。
但流動和聲學(xué)變量尺度跨度很大，所以CAA方法對于精度要求和硬件要求都很高，在實際工程問題中不可行。而更多采用的是將波動方程和流動方程解耦的聲比擬法和寬頻方法。具體理論方程可參考ANSY。
圖2 ANSYS Fluent中氣動聲學(xué)模型
以軸流風(fēng)機(jī)為例，對其氣動噪聲進(jìn)行仿真。首先進(jìn)行穩(wěn)態(tài)流場計算，可采用多參考系（MRF），為后面的瞬態(tài)計算提供初始流場；其次，可采用滑移網(wǎng)格進(jìn)行瞬態(tài)計算，控制時間步長，且至少得到多個周期的變化方可結(jié)束；然后，開啟聲比擬模型，設(shè)置sources及receivers，進(jìn)行聲場仿真，并輸出相關(guān)參數(shù)變化曲線；最后，通過傅里葉變換（FFT）得到聲壓級頻譜曲線（見圖3）。
展開 Ansys 2023直播合集！Fluent、LS-DYNA、電池?zé)帷?em>噪聲、電子設(shè)計...
本次系列直播將帶大家了解Ansys在Fluent、LS-DYNA、電池?zé)帷?em>噪聲、電子設(shè)計、光學(xué)...等方面的創(chuàng)新技術(shù)及應(yīng)用案例，由多位原廠專家講解，相關(guān)行業(yè)的工程設(shè)計師們都可以來觀看學(xué)習(xí)哦~
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時間
直播名稱
直播狀態(tài)
6月2日
Ansys Twin Builder 2023 R1新功能介紹
已結(jié)束
6月7日
基于分布式計算的新一代高性能門級功耗分析工具PowerArtist-SC介紹
未開始
6月8日
Ansys Discovery 2023 R1新功能介紹
未開始
6月13日
Ansys Fluent GPU求解器2023 R1 新功能與案例
未開始
6月15日
Ansys Fluent電池?zé)崾Э胤抡鎸嵗c驗證
未開始
6月20日
RedHawk-SC SigmaDvD：突破性高局部噪聲覆蓋率的全新算法
未開始
6月27日
Ansys Camera鏈路一站式設(shè)計與仿真
未開始
6月29日
Ansys Speos 在鏡頭雜散光分析中的解決方案
未開始
7月4日
Ansys Speos Texture Mapping功能介紹及使用技巧
未開始
7月6日
Ansys Speos在HUD仿真中的解決方案
未開始
7月18日
LS-DYNA電池結(jié)構(gòu)高級技術(shù)分析
未開始
7月20日
Ansys 多物理場解決方案在電源管理芯片的應(yīng)用
未開始
7月25日
Ansys Zemax 生物醫(yī)療應(yīng)用解決方案
未開始
7月27日
采用 Ansys 設(shè)計優(yōu)化光子集成器件與電路
未開始
11月7日
Ansys Zemax 和 Speos 在HUD
展開 基于Ansys的汽車氣動噪聲數(shù)值仿真分析實例
隨著車輛性能的提高及高等級公路的建設(shè)，車輛的速度越來越快，車輛外流場的氣動噪聲以車速的6次方的數(shù)量增長。因而，當(dāng)車輛的其它噪聲得到有效的控制后，車輛的氣動噪聲就變得尤為重要了。70年代研究人員發(fā)現(xiàn)，車速為 70km/h的情況下，氣動噪聲的范圍為62~78dB；而在速度為110km/h的情況下，氣動噪聲的范圍達(dá)到80~90dB。新的研究表明，車速超過100km/h，氣動噪聲對車外噪聲的影響己超過了其它噪聲。
數(shù)值模擬方法可在新車設(shè)計初期的造型階段進(jìn)行氣動噪聲的預(yù)測，為選型及造型參數(shù)修改提供依據(jù)，從而可以較早地得到較理想的產(chǎn)品，避免產(chǎn)品缺陷。
湍流模型的選擇
氣動噪聲模擬可以選擇幾種不同的數(shù)值方法，大渦模擬可以得到精確的模擬效果，但要求生成的網(wǎng)格質(zhì)量好，計算比較耗時。在產(chǎn)品設(shè)計的初始階段，往往需要噪聲的大致分布情況，基于模型的噪聲源方法可以解決這一問題。
模型的湍流動能輸運方程：
湍流動能耗散率輸運方程：
式中：
Gk為平均速度梯度產(chǎn)生的湍流動能
Gb為浮力產(chǎn)生的湍流動能
β為熱膨脹系數(shù)
μt 為湍流粘度
σk，σt為k，ε的湍流普朗特常數(shù)。
根據(jù)經(jīng)驗，模擬中使用的常數(shù)分別取值為：Cμ=0.09，σk=1.0，σε=1.3，C1ε=1.44，C2ε=1.92，C3ε=1。
基于公司現(xiàn)在對氣動噪聲的要求，選擇模型是比較適宜的。
模型網(wǎng)格的劃分和計算域的建立
模型是在CATIA軟件上建立的，然后導(dǎo)入ICEMCFD軟件中進(jìn)行網(wǎng)格劃分。為了提高計算的效率，對模型的底部進(jìn)行了簡化處理。
根據(jù)經(jīng)驗，流場仿真計算所取的計算域到達(dá)一定的大小時，汽車的流場就不再受計算域大小的限制。
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