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

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(diǎn)

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(diǎn)/難點(diǎn)。

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(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、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)算時間等。

在數(shù)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(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中效率問題，因此對于氣動噪聲的仿真一直是業(yè)內(nèi)難題。

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(jì)算。

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

對 FBD 系列，額定功率 55kW 的礦用軸流式通風(fēng)機(jī)葉輪的氣動噪聲進(jìn)行數(shù)值分析，采用大渦模擬(LES)和 Fw—H 聲學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。得到FBD型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)區(qū)域各噪聲計(jì)算點(diǎn)的頻譜圖。通過對比發(fā)現(xiàn)通風(fēng)機(jī)一級葉輪的氣動噪聲主要由因葉片周期轉(zhuǎn)動引起的旋轉(zhuǎn)噪聲組成，在二級葉輪處由于紊流絮亂導(dǎo)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(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲組成。

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聲學(xué)仿真的總體頻率響應(yīng)，如圖2所示。

2風(fēng)扇氣動噪聲分析 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。

通過振型分析，認(rèn)為較低頻率的前六階振動對氣動噪聲影響較大，為設(shè)計(jì)低噪聲風(fēng)機(jī)提供了借鑒。下一步將計(jì)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(xué)公式預(yù)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

總結(jié)基于 LBM 算法的 CFD 軟件 ultraFluidX 對某款商用水冷機(jī)組進(jìn)行了氣動噪聲仿真分析，計(jì)算采樣多GPU 加速，仿真效率高。FW-H 用于模擬聲源到麥克風(fēng)位置的聲傳播，將噪聲源和聲傳播計(jì)算解耦。FW-H 的聲源”復(fù)制粘貼”功能，可重構(gòu)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(fēng)扇的案例為參照，講解Gutin模型的實(shí)際應(yīng)用· 旋轉(zhuǎn)槳空氣動力與氣動噪聲案例演示（Gutin噪聲模型）以空氣旋轉(zhuǎn)槳為案例，詳細(xì)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(jìn)行預(yù)測第二天下午：· 冷卻軸流風(fēng)扇聲學(xué)模擬的最佳實(shí)踐介紹與案例演示以冷卻風(fēng)扇作為實(shí)例，演示并講解軸流風(fēng)扇內(nèi)部噪聲的分析方法

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(shí)現(xiàn)Cradle CFD流體軟件和Actran聲學(xué)軟件聯(lián)合仿真進(jìn)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(jì)算資源和時間要求也十分高。

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(shí)現(xiàn)Cradle CFD流體軟件和Actran聲學(xué)軟件聯(lián)合仿真進(jìn)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(jì)算資源和時間要求也十分高。

本案例對圓柱繞流的氣動噪聲展開了仿真計(jì)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(jì)算模型簡單，為氣動噪聲常用的驗(yàn)證模型。通過對該案例的學(xué)習(xí)，后續(xù)可以通過該方法對各類航空航天、船舶等領(lǐng)域的氣動噪聲展開預(yù)報(bào)。

講師：胡日新 | Ansys高級應(yīng)用工程師主要負(fù)責(zé)Fluent在氣動噪聲方向的技術(shù)支持，擁有多年氣動噪聲仿真項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累。擅長外氣動噪聲、旋轉(zhuǎn)機(jī)械等多類型氣動噪聲的數(shù)值模擬與分析及氣動-振動噪聲耦合分析與優(yōu)化。

本次培訓(xùn)將對Actran氣動噪聲方法和特點(diǎn)進(jìn)行講解，介紹Actran氣動噪聲案例，讓學(xué)員快速掌握從CFD流場到CAA聲場的仿真計(jì)算流程、CFD仿真分析關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置等，同時熟悉降噪方法的仿真模擬策略。培訓(xùn)以線下&線上形式同步開啟，以上機(jī)實(shí)操為基礎(chǔ)，結(jié)合真實(shí)案例，手把手幫您解鎖Actran氣動噪聲仿真關(guān)鍵技術(shù)，歡迎積極報(bào)名參加！