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噪聲試驗(yàn)測量的麥克風(fēng)位置 下表中列出了裝置內(nèi)冷卻風(fēng)扇參數(shù)。模擬使用4張NVIDIA A100 40GB GPU： 仿真流程及耗費(fèi)時(shí)間如下： 原設(shè)計(jì)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。

風(fēng)扇噪聲測試 風(fēng)扇流場CFD仿真 計(jì)算氣動(dòng)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。

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

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?；旌戏椒ǎㄊ褂肔ighthill類比和對整個(gè)信號進(jìn)行一次離散傅里葉變換）可以預(yù)測寬頻帶信號，但通常會(huì)得到不切實(shí)際的高波動(dòng)噪聲結(jié)果。論文中提出了一種針對風(fēng)扇噪聲問題的一種新的組合方法。

噪聲試驗(yàn)測量的麥克風(fēng)位置 下表中列出了裝置內(nèi)冷卻風(fēng)扇參數(shù)。模擬使用4張NVIDIA A100 40GB GPU： 仿真流程及耗費(fèi)時(shí)間如下： 原設(shè)計(jì)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。

2風(fēng)扇氣動(dòng)噪聲分析 2.1噪聲分析步驟 在 Fluent 中對于風(fēng)機(jī)噪聲的仿真是分為兩個(gè)部分先后完成的： （1） 首先使用大渦模擬模型（LES）對風(fēng)扇流場中的瞬態(tài)控制方程求解獲得流場的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定值，通過計(jì)算結(jié)果得到風(fēng)扇的噪聲源（即風(fēng)扇葉片上的動(dòng)態(tài)載荷）； （2） 接下來則是通過求解 FW-H 模型的方法對風(fēng)機(jī)載荷進(jìn)行分析并得到噪聲值。

試驗(yàn)方法可以評估一款風(fēng)扇的噪聲水平，通常采用麥克風(fēng)的聲壓級對標(biāo)仿真精度。由于噪聲和流場是密切相關(guān)的，工程師可以通過仿真方法深刻理解噪聲產(chǎn)生的機(jī)理并對比不同的降噪措施。

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?；旌戏椒ǎㄊ褂肔ighthill類比和對整個(gè)信號進(jìn)行一次離散傅里葉變換）可以預(yù)測寬頻帶信號，但通常會(huì)得到不切實(shí)際的高波動(dòng)噪聲結(jié)果。論文中提出了一種針對風(fēng)扇噪聲問題的一種新的組合方法。

工作包清單工作包 1：管理、傳播和降低風(fēng)險(xiǎn)計(jì)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(jìn)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(dòng)聲學(xué)解決方案工作包 8：為降噪概念開發(fā)高級氣動(dòng)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

數(shù)值計(jì)算 首先進(jìn)行非穩(wěn)態(tài)CFD仿真進(jìn)行。計(jì)算域由靜止場和包圍風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)域組成，如下圖1所示。該模型捕捉了所有細(xì)節(jié)，例如風(fēng)扇孔口、風(fēng)扇護(hù)罩、線圈和百葉窗。在本研究中，線圈被建模為多孔區(qū)域，并應(yīng)用滑動(dòng)網(wǎng)格方法來計(jì)算Actran氣動(dòng)聲學(xué)模擬所需的非定常CFD結(jié)果。旋轉(zhuǎn)域（風(fēng)扇）的旋轉(zhuǎn)頻率為1118RPM。例子中的時(shí)間步長為0.0005s。

wx_fmt=png&amp;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>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;流體仿真和聲學(xué)仿真兩位專家為我們帶來基于Cradle和Actran的散熱風(fēng)扇氣動(dòng)噪聲聯(lián)合仿真案例，對氣動(dòng)噪聲全流程解決方案進(jìn)行講解，并針對旋轉(zhuǎn)機(jī)械噪聲多種仿真方案進(jìn)行對比。

雖然，虛擬風(fēng)扇模型的仿真SPL曲線丟失了葉輪的BPF峰值，但是計(jì)算代價(jià)只有動(dòng)網(wǎng)格的1/10?？照{(diào)噪聲的實(shí)驗(yàn)和仿真對比下圖顯示ultraFluidX仿真單個(gè)出風(fēng)口的聲壓dBMap云圖，入口風(fēng)速為5m/s。

在基線風(fēng)扇的中等流速下，葉尖與渦流的相互作用導(dǎo)致機(jī)翼前緣附近產(chǎn)生強(qiáng)烈的壓力波動(dòng)和噪聲。

從 COMSOL Multiphysics 5.6 版本開始，我們可以將 1D 圖導(dǎo)出到 WAV 文件中來收聽仿真結(jié)果?？牲c(diǎn)擊底部”閱讀原文“查看相關(guān)視頻。本文通過仿真模型演示了電磁條件及其在不同位置的聲學(xué)影響之間的關(guān)系，這樣的模型可以幫助我們精確定位在哪些頻率下外殼會(huì)大量輻射噪聲，以及對總噪聲有很大影響的諧波。

電機(jī)在正常工作情況下，由于轉(zhuǎn)子切割磁感線，使得電機(jī)定子及轉(zhuǎn)子端存在電磁力，從而激勵(lì)其定子振動(dòng)，進(jìn)而該振動(dòng)通過定子傳遞到兩端蓋，進(jìn)而向外輻射噪聲； 電機(jī)風(fēng)扇噪聲；由于電機(jī)工作情況下，需要對其產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱，因此電機(jī)往往附帶有風(fēng)扇對其進(jìn)行冷卻，風(fēng)扇在旋轉(zhuǎn)的過程中，葉片產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲也直接向外輻射，影響整個(gè)電機(jī)的噪聲水平； 電機(jī)結(jié)構(gòu)噪聲；電機(jī)轉(zhuǎn)子在正常工作情況下，由于結(jié)構(gòu)動(dòng)不平衡及偏心安裝

電機(jī)在正常工作情況下，由于轉(zhuǎn)子切割磁感線，使得電機(jī)定子及轉(zhuǎn)子端存在電磁力，從而激勵(lì)其定子振動(dòng)，進(jìn)而該振動(dòng)通過定子傳遞到兩端蓋，進(jìn)而向外輻射噪聲； 電機(jī)風(fēng)扇噪聲：由于電機(jī)工作情況下，需要對其產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱，因此電機(jī)往往附帶有風(fēng)扇對其進(jìn)行冷卻，風(fēng)扇在旋轉(zhuǎn)的過程中，葉片產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲也直接向外輻射，影響整個(gè)電機(jī)的噪聲水平； 電機(jī)結(jié)構(gòu)噪聲：電機(jī)轉(zhuǎn)子在正常工作情況下，由于結(jié)構(gòu)動(dòng)不平衡及偏心安裝

軟件涵蓋了從建模、仿真到結(jié)果處理完整仿真分析流程，幫助工業(yè)企業(yè)建立設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化相結(jié)合的一體化流程，提高企業(yè)研發(fā)效率。

利用STAR CCM+ 軟件對仿真模型進(jìn)行分析，分析模型共有四種方案，如圖5所示。