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2風扇氣動噪聲分析 2.1噪聲分析步驟 在 Fluent 中對于風機噪聲的仿真是分為兩個部分先后完成的： （1） 首先使用大渦模擬模型（LES）對風扇流場中的瞬態控制方程求解獲得流場的動態穩定值，通過計算結果得到風扇的噪聲源（即風扇葉片上的動態載荷）； （2） 接下來則是通過求解 FW-H 模型的方法對風機載荷進行分析并得到噪聲值。

wx_fmt=png&amp;from=appmsg"></p><h3><strong>拓展學習（本周五直播-風機氣動噪聲求解方案）</strong></h3><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;流體仿真和聲學仿真兩位專家為我們帶來基于Cradle和Actran的散熱風扇氣動噪聲聯合仿真案例，對氣動噪聲全流程解決方案進行講解，并針對旋轉機械噪聲多種仿真方案進行對比。

臺灣日立-家用空調室內機 Cradle+Actran(CL+Lighthill Surface)聯合仿真計算： -Cradle SC/Tetra: 整機流場、噪音頻譜、風扇速度場及聲功率分布動畫、噪聲源位置判斷及量化評價； -Actran: 各頻率氣動噪聲源、聲壓分布、噪音頻譜、總體噪音waterfall結果、噪聲源位置判斷及量化評價。

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。

關于LMS Virtual.Lab的計算特點和要求，以下是一般性的描述，具體要求可能會根據軟件版本和使用環境有所不同：1) 計算方式：LMS Virtual.Lab通常是基于CPU進行計算，可以利用多核心進行并行計算。2) 顯卡圖形要求：LMS Virtual.Lab對顯卡圖形并沒有特定要求，因為它主要用于有限元分析而不涉及實時圖形渲染。

使用兩組互補的結果，并使用腳本進行合并，就可以獲得組合氣動聲學仿真的總體頻率響應，如圖2所示。

冷水機組實物圖 冷水機組 CFD 模型仿真計算對比2個模型：baseline 和頂部安裝通風斗模型。采用HyperMesh CFD建模和噪聲后處理，ultraFluidX 求解氣動噪聲。

冷水機組實物圖 冷水機組 CFD 模型仿真計算對比2個模型：baseline 和頂部安裝通風斗模型。采用HyperMesh CFD建模和噪聲后處理，ultraFluidX 求解氣動噪聲。

點擊立即報名 5/19 | 揭秘電弧仿真：Ansys最新技術與應用案例講師簡介：羅智 | Ansys高級應用工程師主題簡介：隨著電力設備向高容量、高可靠性發展，電弧仿真已成為設計與驗證階段的關鍵技術之一。本次線上研討會將聚焦 Ansys 在電弧仿真領域的最新進展，詳細介紹如何利用 Fluent 與 Maxwell 實現電弧的多物理場聯合分析。

混合方法（使用Lighthill類比和對整個信號進行一次離散傅里葉變換）可以預測寬頻帶信號，但通常會得到不切實際的高波動噪聲結果。論文中提出了一種針對風扇噪聲問題的一種新的組合方法。與傳統的混合方法不同，該方法具有準確捕獲線譜音調噪聲并可獲得平滑的寬頻帶噪聲曲線的優點。 數值計算 首先進行非穩態CFD仿真進行。計算域由靜止場和包圍風扇的旋轉域組成，如下圖1所示。

雖然，虛擬風扇模型的仿真SPL曲線丟失了葉輪的BPF峰值，但是計算代價只有動網格的1/10。空調噪聲的實驗和仿真對比下圖顯示ultraFluidX仿真單個出風口的聲壓dBMap云圖，入口風速為5m/s。

使用兩組互補的結果，并使用腳本進行合并，就可以獲得組合氣動聲學仿真的總體頻率響應，如圖2所示。

如果按照詳細的計算方式進行仿真，Fluent 也可以提供多種方法：常用的有穩態的 MRF （多參考坐標系）方法、瞬態的 SMM （滑移網格）方法和瞬態的 Overset （嵌套網格）方法，通過詳細的建模和仿真描述，既可以精確的計算各種風扇形狀帶來的影響，也可以準確的考慮風扇的不同轉速與散熱效率之間的關系。

風扇噪聲測試 風扇流場CFD仿真 計算氣動聲學 (Computational AeroAcoustics，CAA) 是研究由湍流產生噪聲的問題，常見的比如風扇噪聲，空調噪聲，通風噪聲等。

如下為通過 Actran 與 MSC CFD 軟件 Cradle 聯合仿真軸流風扇以及離心風扇的噪聲與實驗對比。 軸流風機噪聲仿真結果 上圖中紅線為 MSC Cradle 與 MSC Actran 仿真結果曲線；藍線為實驗室環境下的實驗測試結果。

如果按照詳細的計算方式進行仿真，Fluent 也可以提供多種方法：常用的有穩態的 MRF （多參考坐標系）方法、瞬態的 SMM （滑移網格）方法和瞬態的 Overset （嵌套網格）方法，通過詳細的建模和仿真描述，既可以精確的計算各種風扇形狀帶來的影響，也可以準確的考慮風扇的不同轉速與散熱效率之間的關系。

2、工作流程 圖4 Fluent伴隨求解工作流程 如圖4所示，伴隨求解過程包括常規流場計算、定義觀察量、定義伴隨求解器控制/監測/收斂標準、求解、后處理、計算設計變更并修改幾何等步驟。軟件提供了一個基于梯度的優化器，可以自動創建整個流程的設計迭代，實現形狀優化，以下以風扇優化為例，介紹使用優化器實現自動迭代優化的方法。