圓柱繞流氣動噪聲仿真
關注創建者：匿名 創建時間：2025-11-10
圓柱繞流氣動噪聲仿真的視頻教程
417-三維圓柱繞流流場及噪聲仿真有聲解說視頻Workbench2020R1-FLUENT
本課適合哪些人學習： 1、圓柱繞流、卡門渦街研究人士 2、噪聲仿真人士 3、Workbench2020R1-SCDM-ICEM-FLUENT-CFD POST-TECPLOT2019_MATLAB2017軟件應用人士 對學員的幫助是什么： 1、圓柱繞流、卡門渦街仿真的基本原理和操作方法 2、噪聲仿真的基本方式 3、Workbench2020R1-SCDM-ICEM-FLUENT-CFD
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star-ccm3維圓柱繞流仿真
將卡門渦街從2維改成3維vof多相流 卡門渦街是流體力學中重要的現象，在自然界中常可遇到，在一定條件下的定常來流繞過某些物體時，物體兩側會周期性地脫落出旋轉方向相反、排列規則的雙列線渦，經過非線性作用后，形成卡門渦街。如水流過橋墩，風吹過高塔、煙囪、電線等都會形成卡門渦街。卡門渦街有一些很重要的應用，因此有必要了解其研究歷史及有關的應用情況。
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基于icem+fluent飛機螺旋槳氣動仿真與噪聲仿真
本課程從模型處理，到icem網格劃分，再到fluent設置和結果后處理，詳細介紹飛機螺旋槳/旋翼/風扇的仿真過程（MRF方法）以及噪聲仿真過程，可以準確的得到指定轉速下，無人機螺旋槳的拉力、扭矩、功率和力效等參數以及相關的壓力速度云圖、矢量圖、聲壓頻譜等。經過數十款槳葉的實驗對比測試，誤差保持在15%以內！
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圓柱繞流氣動噪聲仿真的實例教程
本案例對圓柱繞流的氣動噪聲展開了仿真計算。主要涉及到二維模型LES大渦模擬的開啟、FW-H模型的使用。計算模型簡單，為氣動噪聲常用的驗證模型。通過對該案例的學習，后續可以通過該方法對各類航空航天、船舶等領域的氣動噪聲展開預報。
1 workbench 設置
本案例計算模型簡單，相關的workbench設置如下圖：
2 SCDM 設置
2.1 導入幾何
本案例采用的圓柱體直徑為19mm，相關的幾何結構與邊界條件如下圖：
2.2 網格設置
采用SCDM進行網格劃分，采用四邊形網格劃分。具體的網格劃分如下圖所示：
3 FLUENT 流場設置
3.1 General設置與網格導入
由于本文要進行聲學計算，因此需要通過瞬態計算，對渦脫落的進行捕捉，因此采用瞬態計算，相關設置如下圖所示。
3.2 材料設置
此處需要采用正常的空氣材料進行計算，具體設置如下：
3.3 LES 模型開啟設置
在二維計算中，需要手動開啟大渦模擬，開啟所用的命令如下圖所示，大渦模型的相關設置同樣如下圖所示：
C#
Rpsetvar'les-2d?
展開 圓柱繞流氣動噪聲FLUENT仿真 ￥499
氣動聲學計算軟件基本上都用的是FW-H方程，完整的氣動噪聲計算應該包括以下三個部分：聲源計算、聲傳播計算和聲輻射計算。本算例以圓柱繞流為模型，仿真計算湍流導致的氣動噪聲聲源。
付費內容包含具體設置過程，詳細的仿真原理及步驟，請參考個人簡介中的聯系方式。
模型幾何尺寸
模型網格
氣動噪聲仿真結果
通常普通人的感受到的震動（Vibration）頻率在20Hz以下，而噪聲（Noise）頻率在80Hz以上，20到80Hz之間的部分可以理解為身體和耳朵的雙重作用，稱之為聲音粗糙度(Harshness)，在這個頻率區間中，即能感覺到有東西似乎懟著屁股突突突突突，又會聽見耳邊若有若無的啊啊啊啊啊。但是震動和噪聲的感受卻非常難以量化和客觀化，感受并不是實際可測得的如聲壓、聲強、聲壓級等如物理量。NVH最難以量化的就是感受這部分內容了。
Fluent仿真計算氣動噪聲（CAA）的原理是基于FW-H方程，這組方程就是氣動聲學研究的主要路線。網上有很多介紹，就不再贅述了。Fluent計算氣動噪聲的流程就是在通過準確的CFD流場計算得到流場壓力變化時程，這是CAA計算的基礎。一般來說，聲源的計算需要采用高級的湍流模型，如LES、DES，進行非穩態計算來實現。當然，URANS模型也可，不過計算出來的結果往往只有主要特征的影響，得不到細節方面的東西。
下面三個官方培訓算例，準確全面地介紹了CAA仿真。
圓柱繞流氣動噪聲FLUENT仿真
圓柱繞流噪聲原理就是把圓柱表面劃分成一個個的微元，每個微元當做一個偶極子聲源，聲源的強度就是脈動壓力大小，然后對每一偶極子求解波動方程，得到其在聲接受點處的輻射聲壓，再把每個偶極子所產生的聲壓相加，就得到了總聲壓。FLUENT的聲學模塊就是通過利用CFD的計算結果，對FW-H方程求積分解，得到圓柱繞流噪聲。
展開 從定性的角度分析可得，湍流自身含有的湍動能一部分作為管道結構振動的激勵作用在管壁上，引起管壁的振動以及向外輻射噪聲，另一部分能量將作為流動聲源在管內產生噪聲。流致噪聲在航海、航空領域受到高度的關注，它不僅造成飛機、直升機艙室乘員感觀和心理上的不適，還嚴重影響水下作戰平臺（如潛艇）的隱蔽性。流致噪聲是指由于運動流體與固體邊界相互作用以及流體內部湍流所引起的輻射噪聲。其主要激發機理是由于固體與流體的相對運動以及流體自身的不規則運動所激起的流體內部及壓力擾動在介質中的傳遞。
自上世紀50年代，我國就已開展了湍流噪聲方面的研究，但進展緩慢；而且早期研究主要集中于湍流邊界層的近場特性，對流體自輻射噪聲的研究較少。時至今日，湍流噪聲的理論研究大都基于Lighthill聲比擬方程、Powell渦聲理論及Kirchhoff理論；其中Powell渦聲理論和Kirchhoff理論均是基于Lighthill聲比擬理論發展而來。
當流體流經封閉的障礙物管時，在障礙物管和主管道連接處由于慣性、流體內摩擦力、邊界層脫落效應的耦合疊加而產生漩渦脫落，其形成的管內噪聲是管道聲致振動疲勞損傷的重要原因。本技術貼從典型的漩渦脫落管內噪聲為例，介紹管內流動噪聲的計算方法。
本文使用ANSYS Fluent 19.0軟件，對圓柱擾流流動所引起的誘導噪聲進行聲比擬仿真，內容包括網格導入、模型選擇、材料物性、邊界條件、求解參數、后處理的設置。通過聲比擬方法獲得擾流流場和噪聲。
2. 模型仿真描述
本仿真為2D模型，圓柱直徑為1.9cm，來流風速為69.2m/s。基于直徑的雷諾數為90000，流場的計算域上游為5倍的圓柱直徑，下游為20倍圓柱直徑，采用2D LES模型進行模擬。
3.
展開 4 結論
在非定常CFD計算結果的基礎上采用Actran的聲類比方法來計算雙圓柱繞流的噪聲源，進而采用其有限元聲傳播計算程序計算外部聲場，通過與試驗中測得麥克風的聲壓級進行對比誤差小、精度高，Actran可用于預測模擬飛機起落架或機翼、汽車后視鏡或立柱、機車受電弓等復雜部件的繞流氣動噪聲問題，并為低噪聲設計提供優化指導意見。
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本案例對圓柱繞流的氣動噪聲展開了仿真計算。主要涉及到二維模型LES大渦模擬的開啟、FW-H模型的使用。計算模型簡單，為氣動噪聲常用的驗證模型。通過對該案例的學習，后續可以通過該方法對各類航空航天、船舶等領域的氣動噪聲展開預報。
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引言
VV
軸流通風機當其葉片較薄以及過度前掠，重心偏離葉根截面中心時，較高轉 速造成的離心力和不穩定進氣流造成的葉片升力的變化，很容易激發葉片振動。
同時由于流固耦合，還可能造成葉片的馳振，使葉片提前疲勞損壞，降低風機效率, 并產生較大的氣動噪聲。
在葉輪設計時有必要對其振動模態進行計算，但葉片葉身曲面復雜，用經典 理論無法求解，因此必須借用有限元模型來計算。ANSYS是當今比較有名的有限
1. 摘要
能源、船舶、電力行業常見的載流管道，通常包含彎頭、三通、異徑、閥門等流動奇異處，當流體(液體、氣體)在管內流動時會形成湍流。從定性的角度分析可得，湍流自身含有的湍動能一部分作為管道結構振動的激勵作用在管壁上，引起管壁的振動以及向外輻射噪聲，另一部分能量將作為流動聲源在管內產生噪聲。流致噪聲在航海、航空領域受到高度的關注，它不僅造成飛機、直升機艙室乘員感觀和心理上的不適
流體流過圓柱體產生的噪聲
案例描述：空氣以69.2 m/s的速度吹向直徑為1.9 cm的圓柱體，用Fluent仿真此時產生的噪聲。基于圓柱體直徑的Reynolds數大概是90000。其他尺寸參數見下圖。
對于聲學仿真，推薦使用LES湍流模型，因為LES模型求解所有渦旋尺度比網格尺度大的渦旋，能較好預測到噪聲。
風扇的氣動噪聲
在工業設備行業，最大噪音值受法規限制。在很多使用風扇冷卻的設備上
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FLUENT精典案例#371-低雷諾數層流串列雙圓柱繞流仿真
