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無(wú)人機(jī)課程推薦課程名稱《starccm無(wú)人機(jī)仿真全教程105講-四種仿真方法流固耦合懸停噴霧施肥吊物投彈槳葉優(yōu)化大渦模擬噪聲》主講老師技術(shù)鄰平臺(tái)知名講師：梁老師擅長(zhǎng)：精通STAR-CCM+，擅長(zhǎng)氣動(dòng)、傳熱、燃燒、多相流、運(yùn)動(dòng)、固體應(yīng)力等多學(xué)科耦合分析，以及在CFD結(jié)果上，通過(guò)網(wǎng)格變形直接對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化的伴隨形狀優(yōu)化方法；在設(shè)計(jì)空間通過(guò)將固體網(wǎng)格和流體網(wǎng)格相互轉(zhuǎn)換而自動(dòng)構(gòu)造最優(yōu)幾何的伴隨拓?fù)鋬?yōu)化方法

引言 混合方法是一種 常用的計(jì)算氣動(dòng)聲學(xué)方法。該方法認(rèn)為氣動(dòng)聲源與流動(dòng)的湍流相關(guān)，但聲場(chǎng)對(duì)流場(chǎng)沒(méi)有反作用。該方法本質(zhì)上是一個(gè)兩步求解方案。第一步，使用URANS、LES或DES求解非定常流場(chǎng)。第二步，從CFD結(jié)果中提取聲源并求解聲音傳播。 軸流風(fēng)扇產(chǎn)生的聲音具有兩個(gè)獨(dú)立且獨(dú)特的特征：線譜音調(diào)和寬頻帶。

中高頻誤差較大 -1999 年，F(xiàn).Han，能量流分析方法，處于湍流邊界層及分離再附著流場(chǎng)中的薄板，受脈動(dòng)壓力激勵(lì)后結(jié)構(gòu)振動(dòng)相應(yīng)和輻射聲能 -2000 年以后，氣動(dòng)噪聲仿真開(kāi)始廣泛應(yīng)用 在氣動(dòng)噪聲的模擬計(jì)算中，工程師往往關(guān)注以下幾點(diǎn)：優(yōu)化設(shè)計(jì)的快速性、是否可能在設(shè)計(jì)前期就進(jìn)行噪聲預(yù)測(cè)、仿真計(jì)算的網(wǎng)格規(guī)模、能否有效控制仿真成本、節(jié)約計(jì)算時(shí)間等。

使用兩組互補(bǔ)的結(jié)果，并使用腳本進(jìn)行合并，就可以獲得組合氣動(dòng)聲學(xué)仿真的總體頻率響應(yīng)，如圖2所示。

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 ▲ 掃碼參與報(bào)名立即預(yù)定直播內(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。

Fluent提供了三種計(jì)算氣動(dòng)噪聲的方法：直接方法、混合方法和利用寬帶噪聲源模型的方法。其中在混合方法中，F(xiàn)luent提供了兩種方法，即Ffowcs Williams- Hawkings積分方法及基于波動(dòng)方程有限體積求解器的差分聲波傳播方法。 1、直接方法 該方法通過(guò)求解相應(yīng)的流體動(dòng)力學(xué)方程，直接計(jì)算聲波的產(chǎn)生和傳播。聲波的預(yù)測(cè)需要控制方程的時(shí)間精確解。

將LBM方法與GPU高性能并行加速計(jì)算結(jié)合，將計(jì)算消耗的時(shí)間由原來(lái)的數(shù)周縮短為幾十個(gè)小時(shí)，使得風(fēng)扇的氣動(dòng)噪聲仿真不再是一個(gè)難題。

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，F(xiàn)FT傅里葉變換方法以及風(fēng)機(jī)葉片的氣動(dòng)聲學(xué)優(yōu)化· 離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲源模擬與風(fēng)機(jī)出口排氣消聲器消聲案例演示以離心風(fēng)機(jī)為案例演示，詳細(xì)介紹完整的聲學(xué)多物理場(chǎng)耦合工作流程（流體，結(jié)構(gòu)和聲學(xué)） 【報(bào)名鏈接】關(guān)注上海安世亞太微*信*公*眾*號(hào)回復(fù)【JS三月】即可報(bào)名【小貼士】1.

項(xiàng)目目標(biāo)AMICAL 項(xiàng)目旨在開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證基于高階和格子玻爾茲曼方法的先進(jìn)數(shù)值工具，以準(zhǔn)確可靠地預(yù)測(cè) UHBR 氣動(dòng)聲學(xué)效應(yīng)。下一代 UHBR 發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)重大挑戰(zhàn)是降噪，這取決于設(shè)計(jì)前階段的高保真仿真技術(shù)。開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的噪聲后處理技術(shù)也是項(xiàng)目目標(biāo)的一部分。將開(kāi)發(fā)新的后處理方法，以利用組合的聲學(xué)、數(shù)值和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)識(shí)別 UHBR 風(fēng)扇噪聲源，并提高對(duì)噪聲產(chǎn)生機(jī)制的物理理解。

實(shí)現(xiàn)降噪的一種方法是使用聲學(xué)超材料。 然而，傳統(tǒng)聲學(xué)超材料中，低頻降噪方面一直存在頻段固定、頻帶狹窄的問(wèn)題。本研究將手風(fēng)琴折紙作為側(cè)腔引入亥姆霍茲諧振腔，開(kāi)發(fā)了一種具有可調(diào)諧和寬帶消聲能力的新型折紙聲學(xué)超材料(OBAM)。 本文通過(guò)理論、數(shù)值和實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)OBAM的聲衰減特性進(jìn)行了廣泛的研究，并用傳輸損耗(TL)來(lái)量化OBAM的聲衰減特性。

左邊為YouTube上獲得的參考聲音文件，右側(cè)為其中一個(gè)仿真中獲得的聲音，雖然聲音好像不太相同，但聲壓級(jí)良好吻合，還需要進(jìn)行進(jìn)一步研究來(lái)微調(diào)仿真的聲音。上圖顯示了聲壓對(duì)比情況，壓強(qiáng)單位為pa，時(shí)間單位為s，顯然在使用彈性材料模型的仿真場(chǎng)景3里面振動(dòng)，要顯著大于其它三種使用塑性材料模型的仿真場(chǎng)景。這里可以看到激勵(lì)中的差別。

機(jī)艙風(fēng)扇噪聲模型 3 風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)模型 在ultraFluidX中有三種方法模擬轉(zhuǎn)動(dòng)物體。1-旋轉(zhuǎn)壁面方法，僅考慮壁面的對(duì)空氣摩擦效應(yīng)。

圖5-6 風(fēng)機(jī)計(jì)算域劃分和CFD網(wǎng)格劃分（3）聲學(xué)計(jì)算采用Actran軟件的氣動(dòng)噪聲計(jì)算模塊研究了不同的葉輪參數(shù)對(duì)旋渦風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲的影響規(guī)律；結(jié)合多目標(biāo)遺傳算法優(yōu)化設(shè)計(jì)了三腔穿孔管抗性消聲器，成功實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮機(jī)氣動(dòng)噪聲的降低。

例如，可以使用從穩(wěn)態(tài)RANS分析中獲得的流場(chǎng)來(lái)生成聲源，并用SNGR（隨機(jī)噪聲產(chǎn)生和傳播）方法進(jìn)行分析。同時(shí)Cradle CFD的scFLOW提供氣動(dòng)聲學(xué)分析，試用于自由場(chǎng)氣動(dòng)噪聲。為了模擬聲波反射、阻尼和吸收等聲學(xué)效果，用戶需要與Actran進(jìn)行協(xié)同仿真。

與旋轉(zhuǎn)機(jī)械的流動(dòng)引起的噪聲相關(guān)的物理機(jī)制是復(fù)雜的，且對(duì)于氣動(dòng)聲學(xué)方法來(lái)說(shuō)是具有挑戰(zhàn)性的： 噪聲是一種高度瞬態(tài)現(xiàn)象，傳統(tǒng)的CFD求解器由于流動(dòng)和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)在一個(gè)合理時(shí)間區(qū)段中的瞬態(tài)效應(yīng) 窄帶噪聲集中在頻譜的一個(gè)狹窄部分，包含高比例的聲能 寬帶噪聲是由湍流邊界層或葉片上的分離引起的。

本案例中，將車內(nèi)聲場(chǎng)的聲學(xué)面網(wǎng)格分成不同的單元組，并按組定義為不同聲板面，計(jì)算每個(gè)板塊引起的聲壓量，并統(tǒng)計(jì)出各聲板面對(duì)總聲壓正負(fù)貢獻(xiàn)的大小，這種思路是汽車NVH設(shè)計(jì)中確定聲源很常用的一種方法。