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因此，對風(fēng)機氣動噪聲進行有效求解與治理顯得尤為重要。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;本文將從風(fēng)機原理、風(fēng)機噪聲介紹、風(fēng)機噪聲仿真方法三個方面進行詳細闡述，并輔以圖文并茂的說明；同時為您推薦一場干貨直播課程“風(fēng)機氣動噪聲求解方案”，感興趣上方掃碼預(yù)約或文末預(yù)約。

其核心架構(gòu)支持聲學(xué) - 結(jié)構(gòu)振動（Vibro-Acoustics）、氣動聲學(xué)（Aero-Acoustics）、流體 - 聲學(xué)耦合等多場景仿真，可精準(zhǔn)模擬從低頻結(jié)構(gòu)振動輻射噪聲到高頻氣動噪聲的全頻段聲學(xué)行為。

CFD與Actran聯(lián)合模擬：非定常CFD輸入；定常CFD輸入–SNGR方法 Actran提供與大部分CFD軟件數(shù)據(jù)接口：MSC Cradle，F(xiàn)luent, CFX, Star CCM+, OpenFoam等； 典型問題：空調(diào)噪音；風(fēng)扇噪音；氣動擾流噪音 氣動振動聲學(xué)聯(lián)合問題：氣動噪聲源作為振動聲學(xué)分析激勵 Actran氣動噪音工作流程及特點

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中的薄板，受脈動壓力激勵后結(jié)構(gòu)振動相應(yīng)和輻射聲能 -2000 年以后，氣動噪聲仿真開始廣泛應(yīng)用 在氣動噪聲的模擬計算中，工程師往往關(guān)注以下幾點：優(yōu)化設(shè)計的快速性、是否可能在設(shè)計前期就進行噪聲預(yù)測、仿真計算的網(wǎng)格規(guī)模、能否有效控制仿真成本、節(jié)約計算時間等。

海克斯康工業(yè)軟件在氣動噪聲分析上有一套完整的解決方案，使用scFLOW2Actran氣動聲學(xué)包實現(xiàn)Cradle CFD流體軟件和Actran聲學(xué)軟件聯(lián)合仿真進行氣動噪聲仿真分析。由于氣動噪聲仿真對高精度空間和時間解算方法的需求，所以在仿真分析的過程中對計算資源和時間要求也十分高。

支持求解對流場中的聲傳播問題，空腔聲學(xué)問題、外場聲輻射問題以及弱耦合的振動聲學(xué)問題 振動聲學(xué)分析模塊—Actran Vibro-Acoustics. 求解結(jié)構(gòu)與聲場耦合的仿真問題 氣動聲學(xué)分析模塊—Actran Aero-Acoustics.

CFD求解器采用480個核心的仿真時間接近40小時。最耗時的部分是在每個時間步下寫入數(shù)據(jù)這個步驟，這會減慢求解速度。 本例基于Actran2021.1，采用Lighthill面源方法，將聲源映射到聲學(xué)網(wǎng)格上，并完成時域氣動聲源轉(zhuǎn)成頻域的計算。

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

該模型的主要優(yōu)點是: 與僅適用于開放空間聲傳播模型的Ffowcs Williams-Hawking積分求解器相比，擴展了適用性 簡單方便的混合氣動聲學(xué)仿真工作流程，不需要通過磁盤文件在不同軟件組件之間進行任何數(shù)據(jù)交換，也不需要在不同網(wǎng)格上對聲源插值。采用同計算域、同計算網(wǎng)格的流體流動和噪聲傳播的瞬態(tài)聯(lián)合模擬。

同時Cradle CFD的scFLOW提供氣動聲學(xué)分析，試用于自由場氣動噪聲。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進行協(xié)同仿真。scFLOW2Actran,是scFLOW的流體分析和Actran的聲學(xué)分析之間進行氣動-聲學(xué)耦合分析用平臺，只需要在scFLOWGUI上進行操作就可以實現(xiàn)流體仿真到聲學(xué)仿真，包括自動傳遞數(shù)據(jù)，自動調(diào)用聲學(xué)模塊進行聲學(xué)分析等功能。

通過上面的兩個步驟，便獲得了兩組氣動噪聲： ①一個DFT得到BPF及其諧波的噪聲。 ②多重DFT方法得到的寬頻帶噪聲。使用兩組互補的結(jié)果，并使用腳本進行合并，就可以獲得組合氣動聲學(xué)仿真的總體頻率響應(yīng)，如圖2所示。

對于風(fēng)扇氣動/流致噪聲的預(yù)測，或者說在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用氣動/流致噪聲的仿真分析，一直都存在痛點/難點。

海克斯康工業(yè)軟件在氣動噪聲分析上有一套完整的解決方案，使用scFLOW2Actran氣動聲學(xué)包實現(xiàn)Cradle CFD流體軟件和Actran聲學(xué)軟件聯(lián)合仿真進行氣動噪聲仿真分析。由于氣動噪聲仿真對高精度空間和時間解算方法的需求，所以在仿真分析的過程中對計算資源和時間要求也十分高。

wx_fmt=png&amp;from=appmsg"></p><p class="ql-align-justify">海克斯康工業(yè)軟件Actran深耕振動聲學(xué)、氣動聲學(xué)仿真計算20余年，積累了大量的汽車NVH、電子產(chǎn)品聲學(xué)仿真的經(jīng)驗，在新的形勢下一定能夠為電聲產(chǎn)品的設(shè)計帶來新的方案和思路。

CFD求解器采用480個核心的仿真時間接近40小時。最耗時的部分是在每個時間步下寫入數(shù)據(jù)這個步驟，這會減慢求解速度。 本例基于Actran2021.1，采用Lighthill面源方法，將聲源映射到聲學(xué)網(wǎng)格上，并完成時域氣動聲源轉(zhuǎn)成頻域的計算。

模擬使用4張NVIDIA A100 40GB GPU： 仿真流程及耗費時間如下： 原設(shè)計方案(圖a)是常見的風(fēng)扇冷卻套件，冷卻氣流來自帶常規(guī)百葉窗的正面和側(cè)面的開孔。

工作包清單工作包 1：管理、傳播和降低風(fēng)險計劃工作包 2：要求工作包 3： UHBR 風(fēng)扇/OGV 模塊的高保真仿真工作包 4：集成推進系統(tǒng)的高保真仿真工作包 5：風(fēng)洞環(huán)境中的高保真模擬工作包 6：噪聲源診斷的創(chuàng)新數(shù)據(jù)處理工作包 7：天線儀器的創(chuàng)新氣動聲學(xué)解決方案工作包 8：為降噪概念開發(fā)高級氣動聲學(xué)仿真能力工作包9：具有降噪概念的UHBR 風(fēng)扇模塊的高保真

它基于 “聲學(xué)類比” 思想，將復(fù)雜的流體動力學(xué)方程轉(zhuǎn)化為可求解的聲學(xué)波動方程，從而高效計算遠場噪聲，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、風(fēng)機等工程場景。 氣動噪聲的直接仿真需求解包含流體運動和聲波傳播的全流場方程（如 Navier-Stokes 方程），但聲波的能量遠低于流體動能（通常差 10?-10?量級），直接求解會因數(shù)值精度問題難以捕捉噪聲信號。

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