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靈活性強：在STAR-CCM+等仿真軟件中，FW-H模型可以與多種流體動力學模型（如URANS、LES等）相結合，以適用于不同流動特性的氣動噪聲問題。

CFD與Actran聯合模擬：非定常CFD輸入；定常CFD輸入–SNGR方法 Actran提供與大部分CFD軟件數據接口：MSC Cradle，Fluent, CFX, Star CCM+, OpenFoam等； 典型問題：空調噪音；風扇噪音；氣動擾流噪音 氣動振動聲學聯合問題：氣動噪聲源作為振動聲學分析激勵 Actran氣動噪音工作流程及特點

比如，下圖中汽車風噪聲，汽車在高速行駛時后視鏡和側窗區域形成的風噪會傳入車內； 風機在旋轉做功時會切割空氣并產生渦流，形成周期性較強的離散噪聲和寬頻帶的渦流噪聲； 空調管道內流速過快時產生的湍流噪聲等。 關于氣動噪聲的定義和解釋，可以追溯到 1976 年 M.E.

對于風扇氣動/流致噪聲的預測，或者說在工業領域應用氣動/流致噪聲的仿真分析，一直都存在痛點/難點。

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。

在數值上我們既要滿足足夠高的采樣頻率，也要滿足足夠小的空間解析率，同時要考慮到實際項目應用中效率問題，因此對于氣動噪聲的仿真一直是業內難題。

對 FBD 系列，額定功率 55kW 的礦用軸流式通風機葉輪的氣動噪聲進行數值分析，采用大渦模擬(LES)和 Fw—H 聲學模型進行數值計算。得到FBD型礦用軸流式通風機葉輪旋轉區域各噪聲計算點的頻譜圖。通過對比發現通風機一級葉輪的氣動噪聲主要由因葉片周期轉動引起的旋轉噪聲組成，在二級葉輪處由于紊流絮亂導致渦流噪聲明顯從而使得二級葉輪的氣動噪聲主要由旋轉噪聲和渦流噪聲組成。

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據這個步驟，這會減慢求解速度。 本例基于Actran2021.1，采用Lighthill面源方法，將聲源映射到聲學網格上，并完成時域氣動聲源轉成頻域的計算。

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。

7總結基于 LBM 算法的 CFD 軟件 ultraFluidX 對某款商用水冷機組進行了氣動噪聲仿真分析，計算采樣多GPU 加速，仿真效率高。FW-H 用于模擬聲源到麥克風位置的聲傳播，將噪聲源和聲傳播計算解耦。FW-H 的聲源”復制粘貼”功能，可重構多個噪聲源疊加的效果。

第二天上午：· Gutin噪聲模型分析方法介紹介紹Gutin噪聲模型，以軸流風扇的案例為參照，講解Gutin模型的實際應用· 旋轉槳空氣動力與氣動噪聲案例演示（Gutin噪聲模型）以空氣旋轉槳為案例，詳細演示Gutin模型的操作方法，包括如何使用Gutin噪聲模型對噪聲進行預測第二天下午：· 冷卻軸流風扇聲學模擬的最佳實踐介紹與案例演示以冷卻風扇作為實例，演示并講解軸流風扇內部噪聲的分析方法

通過振型分析，認為較低頻率的前六階振動對氣動噪聲影響較大，為設計低噪聲風機提供了借鑒。下一步將計算葉輪流場，得到葉片流場受力并對葉輪作諧波分析，通過氣動聲 學公式預測噪聲的大小，以期望獲得葉輪振動對氣動噪聲的具體量值。文章來源：正脈科工CAE

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。

總結基于 LBM 算法的 CFD 軟件 ultraFluidX 對某款商用水冷機組進行了氣動噪聲仿真分析，計算采樣多GPU 加速，仿真效率高。FW-H 用于模擬聲源到麥克風位置的聲傳播，將噪聲源和聲傳播計算解耦。FW-H 的聲源”復制粘貼”功能，可重構多個噪聲源疊加的效果。

海克斯康工業軟件在氣動噪聲分析上有一套完整的解決方案，使用scFLOW2Actran氣動聲學包實現Cradle CFD流體軟件和Actran聲學軟件聯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。

海克斯康工業軟件在氣動噪聲分析上有一套完整的解決方案，使用scFLOW2Actran氣動聲學包實現Cradle CFD流體軟件和Actran聲學軟件聯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。

</p><p><br></p><p class="ql-align-justify">本期海克斯康直播講堂請到了聲學仿真專家白玉儒，白玉儒老師將為我們帶來電聲系統的聲場及電子行業相關氣動噪聲仿真方案，詳細講解通過仿真方式進行電聲產品的建模和集成環境下的振動和聲場分析，也會涉及電子產品中的氣動噪聲問題例如耳機風噪、電子散熱風扇的內容，為進一步提升喇叭的輻射效率、降低產品共振風險、預測和優化產品的聲場提供數據化

講師：胡日新 | Ansys高級應用工程師主要負責Fluent在氣動噪聲方向的技術支持，擁有多年氣動噪聲仿真項目經驗和技術積累。擅長外氣動噪聲、旋轉機械等多類型氣動噪聲的數值模擬與分析及氣動-振動噪聲耦合分析與優化。

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。