氣動(dòng)仿真的案例
氣動(dòng)仿真助推渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)研制全面加速
目前，動(dòng)研所在型號(hào)研制中不斷強(qiáng)化仿真的工具作用，已建成高性能計(jì)算平臺(tái)，具備億級(jí)網(wǎng)格的氣動(dòng)三維數(shù)值仿真能力，針對(duì)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)氣動(dòng)仿真特點(diǎn)開(kāi)展了葉輪機(jī)流場(chǎng)/性能仿真、聯(lián)合/耦合氣動(dòng)及換熱仿真、起動(dòng)過(guò)程全尺寸燃燒室三維點(diǎn)火仿真、多相流仿真等研究工作，如圖1所示，對(duì)產(chǎn)品研發(fā)的全面加速起到了關(guān)鍵作用。
圖1 渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)性能仿真主要內(nèi)容
渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)氣動(dòng)仿真的特點(diǎn)
與大型渦扇、渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)相比，渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的主要特點(diǎn)是：裝機(jī)對(duì)象主要為直升機(jī)，通過(guò)旋翼產(chǎn)生強(qiáng)大氣流的反作用力來(lái)拉起/拉動(dòng)起降/飛行，機(jī)體周?chē)硐孪戳鲃?dòng)顯著，給發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣帶來(lái)影響；軸功率一般不超過(guò)5000kW，多數(shù)都在2000kW及以下，因此，幾何尺寸及空氣流量相對(duì)較小，結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)速高，“小尺寸效應(yīng)”及“小流量效應(yīng)”顯著；構(gòu)型多樣，包括多級(jí)軸流、單級(jí)離心、“軸流+離心”和雙級(jí)離心壓氣機(jī)，直流、斜流、回流、折流燃燒室，軸流、向心渦輪，軸向/徑向進(jìn)氣與軸向/偏斜式排氣，有的還帶有整體式粒子分離器；另外，直升機(jī)起降靈活，需要很強(qiáng)的適應(yīng)復(fù)雜惡劣環(huán)境的能力，包括山區(qū)、沙漠、冰雪地面以及海面，尤其在起降過(guò)程吸入沙石、樹(shù)葉、雜草等外物，帶來(lái)葉片磨蝕，氣路、油路堵塞，軸承磨損等不利影響。
展開(kāi) 2025大賽優(yōu)秀作品 | 基于LeakShield+RapidOctree前處理的高效整車(chē)外氣動(dòng)自動(dòng)化仿真工作流
本研究為基于Fluent的汽車(chē)外氣動(dòng)仿真開(kāi)發(fā)提供了全新的標(biāo)準(zhǔn)化流程。結(jié)合新版HPC Ultimate License的使用，大幅降低了整車(chē)仿真成本，同時(shí)為后續(xù)GPU大規(guī)模并行計(jì)算的部署提供了關(guān)鍵的license支撐，為整車(chē)氣動(dòng)開(kāi)發(fā)提供了高效經(jīng)濟(jì)的數(shù)字化解決方案。
挑戰(zhàn)/需求
隨著車(chē)型開(kāi)發(fā)節(jié)奏加快及虛擬開(kāi)發(fā)比重提升，傳統(tǒng)外氣動(dòng)仿真流程長(zhǎng)、效率低的問(wèn)題日益凸顯。如何在保證精度的前提下大幅提升效率、降低成本，成為支持新車(chē)型氣動(dòng)快速開(kāi)發(fā)所面臨的核心挑戰(zhàn)。亟需建立一套全新的高效、精準(zhǔn)且經(jīng)濟(jì)的自動(dòng)化仿真解決方案。
使用工具
Fluent, Ensight, Discovery
最終成果
RapidOctree生成網(wǎng)格展示
依托高效穩(wěn)定的LeakShield 與 RapidOctree網(wǎng)格技術(shù)，構(gòu)建了前處理到后處理的自動(dòng)化仿真流程，將前處理效率提升超80%。研究確立了誤差低于3%的快速仿真標(biāo)準(zhǔn)與高精度驗(yàn)證新思路。該方案顯著降低仿真總成本，為GPU大規(guī)模應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，提供了高效、經(jīng)濟(jì)的數(shù)字化解決方案。
參賽作品一覽
展開(kāi) 航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)三維氣動(dòng)仿真研究進(jìn)展
仿真結(jié)果表明，發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)三維仿真所得各項(xiàng)性能參數(shù)與單部件設(shè)計(jì)參數(shù)誤差均在6%內(nèi)（見(jiàn)圖7），且整機(jī)仿真所得推力值與設(shè)計(jì)值非常接近。這說(shuō)明整機(jī)仿真中各個(gè)部件是相互耦合、匹配工作的，如果某個(gè)部件仿真結(jié)果與設(shè)計(jì)結(jié)果偏差大，在整機(jī)仿真中累計(jì)誤差增大，將造成所有部件偏離預(yù)計(jì)的匹配設(shè)計(jì)點(diǎn)工作。
圖7 基于CFX的整機(jī)仿真結(jié)果
總結(jié)整機(jī)仿真方面的研究進(jìn)展可以發(fā)現(xiàn)，最早的整機(jī)仿真是基于總體程序的仿真，研究機(jī)構(gòu)大都采用基于交界面處理的整機(jī)仿真，而軟件公司則熱衷于基于單一程序的整機(jī)仿真?；诳傮w程序的整機(jī)仿真以特性仿真程序?yàn)榛A(chǔ)，實(shí)現(xiàn)難度相對(duì)較低，但不能反映交界面的影響；基于單一程序的整機(jī)仿真對(duì)程序要求高，需要一個(gè)程序能夠?qū)Ω鱾€(gè)部件進(jìn)行精確仿真，實(shí)現(xiàn)難度較大；而基于交界面處理的整機(jī)仿真可對(duì)不同的部件使用針對(duì)性的仿真軟件，同時(shí)也可以考慮部件間的相互影響，因此被國(guó)外研究機(jī)構(gòu)廣泛采納。
中國(guó)航發(fā)研究院仿真中心氣動(dòng)仿真研究團(tuán)隊(duì)，針對(duì)全三維整機(jī)仿真技術(shù)開(kāi)展了大量研究，利用自研的氣動(dòng)和燃燒仿真軟件，開(kāi)展壓氣機(jī)、渦輪、燃燒室三維計(jì)算。隨后，利用PreCICE構(gòu)建氣動(dòng)與燃燒三維流場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)通信，進(jìn)行交界面處理，搭建核心機(jī)（壓氣機(jī)、燃燒室與渦輪）全三維數(shù)值仿真軟件，如圖8所示。
展開(kāi) Fluent 旋轉(zhuǎn)卷弧翼彈箭RBM氣動(dòng)仿真（一）
本案例利用Fluent的RBM模型，對(duì)TTCP模型氣動(dòng)性能問(wèn)題進(jìn)行了仿真計(jì)算。相關(guān)設(shè)置見(jiàn)Fluent MRF 旋轉(zhuǎn)卷弧翼彈箭氣動(dòng)仿真。本案例以該文章的計(jì)算結(jié)果為初始值，展開(kāi)了旋轉(zhuǎn)卷弧翼彈箭氣動(dòng)仿真計(jì)算。
所有設(shè)置一致，因此進(jìn)行如下兩步設(shè)置。
注意：由于計(jì)算資源，此處計(jì)算對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行了簡(jiǎn)化，如果要進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，請(qǐng)下載相關(guān)案例自行進(jìn)行精細(xì)網(wǎng)格劃分?。。?1 FLUENT 設(shè)置
1.1 General設(shè)置
此處設(shè)置為瞬態(tài)計(jì)算。
點(diǎn)擊復(fù)制到運(yùn)動(dòng)網(wǎng)格。
1.2 后處理設(shè)置
添加三個(gè)方向受力與力矩監(jiān)測(cè)報(bào)告。力系數(shù)和力矩系數(shù)自行計(jì)算，不建議在fluent中直接計(jì)算，因?yàn)榱夭糠钟行чL(zhǎng)度不一致。
對(duì)計(jì)算完成后的流線圖進(jìn)行繪制。
對(duì)截面壓力云圖展開(kāi)繪制。
展開(kāi) 
Fluent實(shí)用案例 | 重疊網(wǎng)格UDF撲翼機(jī)氣動(dòng)仿真
本案例利用Fluent重疊網(wǎng)格與UDF,對(duì)撲翼機(jī)的氣動(dòng)特性展開(kāi)仿真。該案例所用模型為假設(shè)模型，僅作計(jì)算設(shè)置參考。通過(guò)此案例后續(xù)可以對(duì)進(jìn)一步添加udf代碼與更換模型，實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的撲翼機(jī)運(yùn)動(dòng)，對(duì)其展開(kāi)氣動(dòng)仿真計(jì)算。
1 UDF說(shuō)明
在本研究中采用重疊網(wǎng)格模型對(duì)撲翼機(jī)撲翼運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬。本案例選擇DEFINE_CG_MOTION進(jìn)行定義，omega[0]代表z軸旋轉(zhuǎn)方向，本案例設(shè)計(jì)翼型上下擺動(dòng)18°，相關(guān)的UDF代碼如下：
C
#include "udf.h"
#include "mem.h"
#include "dynamesh_tools.h"
DEFINE_CG_MOTION(pyj, dt, vel, omega, time, dtime)
{
NV_S(vel, =, 0.0);
NV_S(omega, =, 0.0);
omega[0]=0.314*cos(2*3.14*time);
}
2 workbench 設(shè)置
本案例需要設(shè)置如下三個(gè)模塊的計(jì)算，其中包括背景網(wǎng)格區(qū)域、前景網(wǎng)格區(qū)域與fluent計(jì)算三個(gè)部分，具體設(shè)置如下圖 ：
3 SCDM 設(shè)置
3.1 導(dǎo)入幾何
整體幾何結(jié)構(gòu)如下圖:撲翼機(jī)翼型采用NACA0012，具體的幾何結(jié)構(gòu)如下圖，x軸正向?yàn)閴毫Τ隹?，?fù)軸位速度入口，撲翼機(jī)表面為壁面，其余面位對(duì)稱面。重疊網(wǎng)格區(qū)域?yàn)閮?nèi)部圓柱區(qū)域。
撲翼機(jī)運(yùn)動(dòng)翼型命名為naca，靜止區(qū)域命名為bird。
4 Fluent Meshing 設(shè)置
4.1 網(wǎng)格設(shè)置
采用 SCDM 進(jìn)行網(wǎng)格劃分，背景網(wǎng)格與前景網(wǎng)格皆采用六面體網(wǎng)格劃分，并劃分相對(duì)應(yīng)的邊界層網(wǎng)格。
展開(kāi) 2017.03.17-上海-氣動(dòng)聲學(xué)仿真專題研討會(huì)
氣動(dòng)聲學(xué)仿真專題研討會(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) 使用Fluent進(jìn)行倒相管的氣動(dòng)噪聲仿真
使用Fluent進(jìn)行倒相管的氣動(dòng)噪聲仿真
氣動(dòng)噪聲的精確模擬不是一件很容易的事情。汽車(chē)行業(yè)/飛機(jī)行業(yè)用得可能會(huì)相對(duì)較多。
氣動(dòng)噪聲仿真軟件可以采用Fluent，Virtual Lab（之前叫Sysnoise），ACTRAN等等。 擾動(dòng)的氣流速度可以用等效電路或其他音箱設(shè)計(jì)軟件來(lái)近似得到。
以Fluent為例說(shuō)明氣動(dòng)噪聲模擬的大致思路。首先計(jì)算流體的流動(dòng)，然后在此基礎(chǔ)上計(jì)算聲壓。 聲壓是氣壓受到擾動(dòng)后產(chǎn)生的變化，即氣壓的余壓，相當(dāng)于在氣壓上的疊加一個(gè)擾動(dòng)引起的壓強(qiáng)變化。 一般情況下不考慮聲壓對(duì)流體的反作用。
不同流體計(jì)算模型對(duì)應(yīng)著不同氣動(dòng)噪聲模型。Fluent中常用的寬頻噪聲模型，以及FWH模型，適用于不同的流體模型。 當(dāng)然下面只是一個(gè)粗略的計(jì)算，可以算定性半定量的參考。
寬頻噪聲模型
FWH模型
簡(jiǎn)單的管噪的頻帶是非常寬且比較均勻的。采用穩(wěn)態(tài)的湍流寬頻噪聲模型簡(jiǎn)化計(jì)算量是可以接受的。
KEF做的關(guān)于倒相管湍流CFD仿真：
JBL發(fā)表的倒相管湍流的發(fā)展示意圖：
附一個(gè)動(dòng)車(chē)的氣動(dòng)噪聲分布圖
歡迎關(guān)注公眾號(hào)：揚(yáng)聲器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真
展開(kāi) 基于FLUENT的氣動(dòng)噪聲仿真的理論基礎(chǔ)及實(shí)例
Fluent仿真計(jì)算氣動(dòng)噪聲（CAA）的原理是基于FW-H方程，這組方程就是氣動(dòng)聲學(xué)研究的主要路線。網(wǎng)上有很多介紹，就不再贅述了。Fluent計(jì)算氣動(dòng)噪聲的流程就是在通過(guò)準(zhǔn)確的CFD流場(chǎng)計(jì)算得到流場(chǎng)壓力變化時(shí)程，這是CAA計(jì)算的基礎(chǔ)。一般來(lái)說(shuō)，聲源的計(jì)算需要采用高級(jí)的湍流模型，如LES、DES，進(jìn)行非穩(wěn)態(tài)計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，URANS模型也可，不過(guò)計(jì)算出來(lái)的結(jié)果往往只有主要特征的影響，得不到細(xì)節(jié)方面的東西。
下面三個(gè)官方培訓(xùn)算例，準(zhǔn)確全面地介紹了CAA仿真。
圓柱繞流氣動(dòng)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(gè)個(gè)的微元，每個(gè)微元當(dāng)做一個(gè)偶極子聲源，聲源的強(qiáng)度就是脈動(dòng)壓力大小，然后對(duì)每一偶極子求解波動(dòng)方程，得到其在聲接受點(diǎn)處的輻射聲壓，再把每個(gè)偶極子所產(chǎn)生的聲壓相加，就得到了總聲壓。FLUENT的聲學(xué)模塊就是通過(guò)利用CFD的計(jì)算結(jié)果，對(duì)FW-H方程求積分解，得到圓柱繞流噪聲。
Helmholtz共振腔氣動(dòng)噪聲FLUENT仿真
亥姆霍茲共振腔是一種以開(kāi)放的孔通過(guò)氣體的容器，最簡(jiǎn)單的就是一個(gè)空瓶子，當(dāng)在頂部吹氣時(shí)，里面的空氣振動(dòng)，可以聽(tīng)到低而響亮的聲音；在澡堂里，穿著拖鞋走在一洼一洼的水漬中，經(jīng)常聽(tīng)到吱吱的聲音，也可以看成是亥姆霍茲共振腔的貢獻(xiàn)；工程中的應(yīng)用也很廣泛，輪胎的胎噪，最主要的聲源也是輪胎花紋和路面之間空腔形成的亥姆霍茲共振腔，不同行駛速度可以看成為流動(dòng)空氣的速度，因而胎噪通常與車(chē)輛行駛速度直接相關(guān)。
汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中寬頻氣動(dòng)噪聲FLUENT
汽車(chē)行駛中外流場(chǎng)與車(chē)身表面發(fā)生作用形成的噪聲為寬頻噪聲。當(dāng)車(chē)輛高速行駛時(shí)，一方面車(chē)輛與周?chē)目諝饬鲌?chǎng)產(chǎn)生劇烈的相互作用，流場(chǎng)就在車(chē)輛表面形成一個(gè)邊界層，同時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的分離流、渦流和湍流。流動(dòng)中的渦流和湍流相互作用，產(chǎn)生強(qiáng)大的脈動(dòng)壓力，脈動(dòng)壓力激勵(lì)車(chē)身壁板，在車(chē)內(nèi)產(chǎn)生輻射噪聲。
展開(kāi) Siemens PLM Software氣動(dòng)聲學(xué)仿真專題研討會(huì)
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) 干貨 | ANSYS Fluent氣動(dòng)噪聲仿真模型解析
圖4 氣動(dòng)噪聲仿真的注意點(diǎn)
風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲的優(yōu)化，可通過(guò)流場(chǎng)中靜壓、渦量及湍流動(dòng)能等參數(shù)的大小來(lái)進(jìn)行優(yōu)化預(yù)測(cè)，然后通過(guò)改善導(dǎo)流罩、葉型以及其它參數(shù)結(jié)構(gòu)來(lái)降低噪聲?？赏ㄟ^(guò)DesignXplorer模塊，實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)優(yōu)化（見(jiàn)圖5）。
圖5 Workbench平臺(tái)在DesignXplorer模塊及其多目標(biāo)優(yōu)化功能
直播預(yù)告 | 電聲系統(tǒng)的聲場(chǎng)及電子行業(yè)相關(guān)氣動(dòng)噪聲仿真方案
wx_fmt=png&from=appmsg"></p><p class="ql-align-justify">海克斯康工業(yè)軟件Actran深耕振動(dòng)聲學(xué)、氣動(dòng)聲學(xué)仿真計(jì)算20余年，積累了大量的汽車(chē)NVH、電子產(chǎn)品聲學(xué)仿真的經(jīng)驗(yàn)，在新的形勢(shì)下一定能夠?yàn)殡娐暜a(chǎn)品的設(shè)計(jì)帶來(lái)新的方案和思路。3D的振動(dòng)聲學(xué)建模仿真可以從輸入端給定電壓開(kāi)始，研究在整個(gè)系統(tǒng)中的振動(dòng)和聲學(xué)響應(yīng)，無(wú)論是聲腔共振亦或振動(dòng)的直接輻射，各種路徑都可以進(jìn)行分解。在出現(xiàn)共振或者聲學(xué)響應(yīng)不滿足預(yù)期時(shí)，可以從主要路徑上進(jìn)行控制。風(fēng)噪聲也是電子行業(yè)的一大痛點(diǎn)，在設(shè)計(jì)階段驗(yàn)證風(fēng)噪并解決風(fēng)噪而不過(guò)分的依賴風(fēng)洞試驗(yàn)，只能通過(guò)仿真的手段。準(zhǔn)確、快速的預(yù)測(cè)風(fēng)噪，并在設(shè)計(jì)階段研究各種對(duì)策（包括幾何形狀優(yōu)化、通道形狀優(yōu)化、添加吸聲材料）的影響十分必要。</p><p><br></p><p class="ql-align-justify">本期?？怂箍抵辈ブv堂請(qǐng)到了聲學(xué)仿真專家白玉儒，白玉儒老師將為我們帶來(lái)電聲系統(tǒng)的聲場(chǎng)及電子行業(yè)相關(guān)氣動(dòng)噪聲仿真方案，詳細(xì)講解通過(guò)仿真方式進(jìn)行電聲產(chǎn)品的建模和集成環(huán)境下的振動(dòng)和聲場(chǎng)分析，也會(huì)涉及電子產(chǎn)品中的氣動(dòng)噪聲問(wèn)題例如耳機(jī)風(fēng)噪、電子散熱風(fēng)扇的內(nèi)容，為進(jìn)一步提升喇叭的輻射效率、降低產(chǎn)品共振風(fēng)險(xiǎn)、預(yù)測(cè)和優(yōu)化產(chǎn)品的聲場(chǎng)提供數(shù)據(jù)化、可視化的依據(jù)。更多精彩盡在海克斯康直播講堂，敬請(qǐng)關(guān)注！
展開(kāi) 
風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲求解全流程講解，一文get基于STAR-CCM+的風(fēng)機(jī)仿真全部知識(shí)點(diǎn)
</p><p><strong>4.結(jié)果分析</strong></p><p class="ql-align-justify"> 圖是風(fēng)機(jī)噪聲仿真計(jì)算的聲壓波動(dòng)，對(duì)接收器接收的壓力波動(dòng)進(jìn)行傅里葉變換，可以得到聲壓與頻率的關(guān)系。</p><p class="ql-align-center"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/lR4GOtoy9vIe2Bd4SLFajiaIJfbC2ufTmPFbYxeQp1wicE5paxibAh3WCMD3RX1ccJxgzVvLS8FVFBsEiantC7NWfQ/640?wx_fmt=png&from=appmsg"></p><h3><strong>拓展學(xué)習(xí)（本周五直播-風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲求解方案）</strong></h3><p> 流體仿真和聲學(xué)仿真兩位專家為我們帶來(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)）。下方掃碼預(yù)約。</p><ul><li>直播內(nèi)容聚焦</li></ul><p>?? 氣動(dòng)噪聲全流程解決方案；</p><p>?? 一種預(yù)測(cè)風(fēng)扇噪聲的新方法（偶極子環(huán)）；</p><p>?? Actran旋轉(zhuǎn)機(jī)械噪聲多種仿真方案對(duì)比；</p><p>?? scFLOW2Actran氣動(dòng)聲學(xué)包案例分享。
展開(kāi) 圓柱繞流氣動(dòng)噪聲FLUENT仿真 ￥499
氣動(dòng)聲學(xué)計(jì)算軟件基本上都用的是FW-H方程，完整的氣動(dòng)噪聲計(jì)算應(yīng)該包括以下三個(gè)部分：聲源計(jì)算、聲傳播計(jì)算和聲輻射計(jì)算。本算例以圓柱繞流為模型，仿真計(jì)算湍流導(dǎo)致的氣動(dòng)噪聲聲源。
付費(fèi)內(nèi)容包含具體設(shè)置過(guò)程，詳細(xì)的仿真原理及步驟，請(qǐng)參考個(gè)人簡(jiǎn)介中的聯(lián)系方式。
模型幾何尺寸
模型網(wǎng)格
氣動(dòng)噪聲仿真結(jié)果
Fluent 動(dòng)網(wǎng)格+UDF 高速列車(chē)橫風(fēng)影響下動(dòng)態(tài)氣動(dòng)仿真(一）
本案例利用Fluent動(dòng)網(wǎng)格對(duì)高速列車(chē)橫風(fēng)影響下的動(dòng)態(tài)氣動(dòng)特性展開(kāi)仿真。對(duì)橫風(fēng)32m/s（風(fēng)向角90°）、行駛速度為300km/s的復(fù)興號(hào)展開(kāi)仿真，該案例所用模型為假設(shè)模型，僅作計(jì)算設(shè)置參考。通過(guò)此案例后續(xù)可以對(duì)不同橫風(fēng)角度、不同模型、不同行駛速度等工況展開(kāi)類似仿真計(jì)算。
文本涉及到UDF、層鋪網(wǎng)格，網(wǎng)格劃分與流場(chǎng)設(shè)置十分繁瑣，可能有部分遺漏，大家可以留言詢問(wèn)。
1 動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)說(shuō)明
在Fluent中用于動(dòng)網(wǎng)格更新的模型有以下3種：
彈簧近似光順模型（Spring-Based Smoothing）、動(dòng)態(tài)鋪層模型（Dynamic Layering）以及局部網(wǎng)格重構(gòu)模型（Local Remeshing）。
彈簧近似光順模型中的位移量來(lái)修改的，進(jìn)而對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行光順調(diào)整。通常近似光順模型和局部網(wǎng)格重構(gòu)模型聯(lián)合使用。
動(dòng)態(tài)鋪層模型是Fluent動(dòng)網(wǎng)格方法一般適用于二維的四邊形網(wǎng)格或三維的六面體棱柱網(wǎng)格，網(wǎng)格能夠根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行自動(dòng)劈分、合并，但是該方法多應(yīng)用于單自由度運(yùn)動(dòng)模式。
在本研究中采用動(dòng)態(tài)層鋪模型對(duì)高速列車(chē)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬。
2 UDF說(shuō)明
在本研究中采用動(dòng)態(tài)層鋪模型對(duì)高速列車(chē)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬。
展開(kāi) 自主仿真|基于PERA SIM Fluid的高速列車(chē)氣動(dòng)阻力分析
摘要：本文以高速列車(chē)車(chē)頭和單組車(chē)身模型為研究對(duì)象，使用安世亞太自主研發(fā)的通用流體仿真軟件PERA SIM Fluid進(jìn)行建模和仿真，研究其明線運(yùn)行時(shí)的氣動(dòng)特性，并與成熟商用CFD軟件對(duì)比，驗(yàn)證了PERA SIM Fluid的高精度和可靠性。
關(guān)鍵詞：高速列車(chē)；氣動(dòng)特性；PERA SIM Fluid
0 引 言
列車(chē)氣動(dòng)阻力與列車(chē)速度二次方成正比，隨著列車(chē)運(yùn)行速度的提高，氣動(dòng)阻力在總阻力中的占比增加，當(dāng)列車(chē)時(shí)速超過(guò)250公里時(shí)，氣動(dòng)阻力占總阻力的75%~80%，同時(shí)氣動(dòng)阻力特性關(guān)系到列車(chē)節(jié)能環(huán)保能力，還是選擇合理配置牽引動(dòng)力裝置的基本參數(shù)之一。
氣動(dòng)阻力由壓差阻力和摩擦阻力組成，摩擦阻力是指列車(chē)運(yùn)行時(shí)黏性切應(yīng)力沿列車(chē)運(yùn)動(dòng)反方向形成的合力；壓差阻力是指列車(chē)表面壓力沿列車(chē)運(yùn)行反方向形成的合力。
列車(chē)相關(guān)阻力的計(jì)算，一直以來(lái)人們都沿用“戴維斯公式”：
式中：R為總阻力；V為相對(duì)靜止空氣的速度；A為滾動(dòng)機(jī)械阻力；B1為其他機(jī)械阻力；B2為空氣動(dòng)量阻力；最后一項(xiàng)為列車(chē)所受外部氣動(dòng)阻力，系數(shù)C的計(jì)算公式為：
式中：ρ為空氣密度；S為列車(chē)迎風(fēng)面積；Cd為阻力系數(shù)。
通過(guò)數(shù)值模擬方法可以計(jì)算出列車(chē)所受的空氣阻力Fd，基于上述參數(shù)可得阻力系數(shù)的計(jì)算公式：
本文采用安世亞太自主研發(fā)的通用流體仿真軟件PERA SIM Fluid對(duì)列車(chē)單組車(chē)廂的氣動(dòng)性能進(jìn)行了仿真分析。
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展開(kāi) 氣動(dòng)仿真的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
氣動(dòng)噪聲仿真外氣動(dòng)仿真氣動(dòng)仿真氣動(dòng)熱仿真靜態(tài)氣動(dòng)仿真ansys氣動(dòng)噪聲仿真 仿真優(yōu)化流體仿真結(jié)構(gòu)仿真土木仿真熱仿真其他仿真 氣動(dòng)噪聲star ccm +仿真噪聲氣動(dòng)噪聲氣動(dòng)噪氣動(dòng)噪聲star ccm 仿真噪聲氣動(dòng)噪聲氣動(dòng)噪fluent機(jī)翼氣動(dòng)仿真分析氣動(dòng)載荷獲取氣動(dòng)仿真氣動(dòng)噪聲star ccm +仿真噪聲氣動(dòng)噪聲sta氣動(dòng)噪聲star ccm 仿真噪聲氣動(dòng)噪聲sta
