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1、 項目簡介某鋼廠增壓風機運行時，在風機與煙囪之間存在明顯的低頻噪聲，可能是由于連接管道中存在局部高速氣流而產(chǎn)生的氣動噪音（主要有湍流噪音，旋轉噪音，渦流脫落噪音，激波噪音，二次流與分離流噪音），其中本次噪音我們考慮主要以湍流噪音，旋轉噪音，渦流脫落噪音為主，現(xiàn)對風機及管道做CFD模擬，研究風機葉片后的流場分布，以期找到氣動噪聲的的產(chǎn)生原因并加以解決。

不幸的是，大部分的噪音是由軌道和環(huán)境造成的，這是火車設計者無法控制的。這使得使用仿真模擬工具變得更加重要，以幫助優(yōu)化您所能做的一切，以確保駕駛員和乘客的舒適性以及公眾的夜間睡眠。

空氣通過和越過表面不可避免地會在表面上產(chǎn)生流動和力的波動，這些可能會產(chǎn)生噪音。空氣來源于固定的位置 - 風扇，這種噪音往往是重復的，不勝其煩。 當工程師考慮艙內(nèi)環(huán)境時，聲音對整體體驗至關重要。因為沒有人愿意在煩擾的噪音周圍待很久。然而，有些噪聲是很難預測或完全消除的。

NVH軟件使用源、路徑和接受端模擬聲音傳播。這個概念是由源引起的振動將能量注入系統(tǒng)，該能量通過結構、子結構和空氣傳遞到接收端，這被定義為傳輸路徑。接收端通常由源內(nèi)或源外的特定位置來定義。 Edwards解釋說，由于空間內(nèi)的配件和固定裝置，要確定機艙內(nèi)的內(nèi)部噪音可能非常具有挑戰(zhàn)性。“主要區(qū)別在于內(nèi)部噪音是在狹窄的空間中，而外部噪音是在開放的環(huán)境中。”

風扇氣動噪音是空調(diào)外機噪音的一個主要來源，目前為了降低風葉氣動噪音，風葉外形在逐步進行仿生設計，例如風葉邊緣做成鋸齒狀，風葉端面打孔，葉片增加“蜻蜓痣”等方法，通過大量實驗證明仿生設計可以降低風葉的氣動噪音。本文對風葉外形進行優(yōu)化設計，研討風葉外形與噪音的關系。 為節(jié)省計算時間，CFD 模擬僅對風扇模型進行分析，研討風扇性能。優(yōu)化前風葉幾何參數(shù)如表1所示。

風機氣動噪音特點 風機氣動噪音主要由兩類頻譜內(nèi)容構成： -葉片通過頻率: 由于葉片的周期性轉動導致的在特定基頻與倍頻的噪音； -寬帶噪音: 由湍流產(chǎn)生的寬帶噪音，在整個頻率區(qū)間內(nèi)無非常明顯的起伏。 Actran氣動聲學模塊 模擬由空氣湍流產(chǎn)生噪音，基于聲模擬理論。

目前，佩爾·奧洛夫正在進行排氣噪音和動力系統(tǒng)結構噪音的建模。一旦完成這些建模，他將能模擬所有主要艙室噪音源。利用Actran軟件模擬斯堪尼亞卡車的結構客戶價值斯堪尼亞公司的目標是在產(chǎn)品開發(fā)初期，不斷利用通過Actran軟件進行模擬得出的結論與不同的設計進行對比，而不是進行物理測試。為了支持決策過程，斯堪尼亞公司建設了一個聽音室。該聽音室類似于專業(yè)的混聲工作室。

但是這些變化可能會影響到設備在運行過程中發(fā)出的噪聲，消費者不會接受在家里或工作空間中較大的噪音風扇，因此熱管理必須讓風機保持在低噪音水平上運行。 ANSYS FLUENT可以通過氣動聲學CFD分析，模擬得到噪音的分布。人類可聽到噪音源振幅來自壓力。原始設計的可聽頻率是小于50分貝(dB)的噪聲，其足夠低，可以混合到背景噪聲中。

渦旋脫落分析的 CFD 模擬涉及求解與飛機表面周圍流體運動相關的Navier-Stokes 方程。可以分析表面上的壓力分布以計算作用在飛機上的升力和阻力。飛機渦流脫落現(xiàn)象的常見觀察是阻力增加、噪音增加和升力降低。 以下是渦流脫落仿真可以幫助進行飛機性能分析的幾種方式。

此外，重森還表示，“像噪音的詳細分析那樣，模擬‘為什么會有這樣的結果呢？’這樣就能把握原因了。實驗中即使測量了噪音值，也不知道是什么原因造成的聲音大”。也就是說，在只有實驗不知道的原因查明這個過程中，計算機模擬是不可缺少的。 像這樣，通過在擅長的部分活用實驗和模擬，該公司確立了高精度的設計手法，在短時間內(nèi)向市場推出高性能的產(chǎn)品。

Altair ultraFluidX可以幫助工程師檢測現(xiàn)有樣機中的風扇噪音，并在新產(chǎn)品研發(fā)初期就可采用仿真的方法減少噪音源。 雖然CFD數(shù)值仿真更適合早期設計評估，但大多數(shù)傳統(tǒng)網(wǎng)格法CFD求解器模擬氣動噪聲周期長，代價高。

對音調(diào)噪音的普遍看法是，比如齒輪嘯叫聲，它們非常煩人。ICE通常會淹沒這些聲音，但在電動汽車中可以聽到齒輪的嘯叫聲。齒輪嘯叫聲的來源主要來自齒輪系嚙合周期中剛度的變化。 動態(tài)仿真評估了剛度差異產(chǎn)生的振動，并找到了具有最佳聲學性能的解決方案。振動源和傳遞路徑的詳細模擬模型對于準確表示傳輸?shù)穆晫W特性非常重要。為了優(yōu)化齒輪嘯叫的性能，許多行業(yè)引領者都專注于改變齒輪毛坯的設計。

Altair ultraFluidX可以幫助工程師檢測現(xiàn)有樣機中的風扇噪音，并在新產(chǎn)品研發(fā)初期就可采用仿真的方法減少噪音源。 雖然CFD數(shù)值仿真更適合早期設計評估，但大多數(shù)傳統(tǒng)網(wǎng)格法CFD求解器模擬氣動噪聲周期長，代價高。

五、噪音、振動與舒適性測試車輛在行駛過程中，噪音和振動會影響駕乘人員的舒適性。環(huán)境艙能夠模擬車輛在不同路況和速度下的行駛狀態(tài)，通過專業(yè)設備測量車內(nèi)噪音水平，分析噪音來源，如發(fā)動機噪音、風噪、胎噪等，為優(yōu)化車輛的隔音降噪設計提供依據(jù)；測試車輛的振動情況，檢查懸掛系統(tǒng)、座椅等部件的減震效果，確保車輛在行駛過程中保持平穩(wěn)舒適，提升駕乘體驗。

l 模擬手機和電子設備的噪音l 詳細建模揚聲器和耳機,包括電氣和機械部件的雙向耦合l 降低醫(yī)療設備如磁共振成像儀、透析機等的噪音和振動。

風扇氣動噪音是空調(diào)外機噪音的一個主要來源，目前為了降低風葉氣動噪音，風葉外形在逐步進行仿生設計，例如風葉邊緣做成鋸齒狀，風葉端面打孔，葉片增加“蜻蜓痣”等方法，通過大量實驗證明仿生設計可以降低風葉的氣動噪音。本文對風葉外形進行優(yōu)化設計，研討風葉外形與噪音的關系。 為節(jié)省計算時間，CFD 模擬僅對風扇模型進行分析，研討風扇性能。優(yōu)化前風葉幾何參數(shù)如表1所示。

UAV（也稱為無人駕駛飛機）的開發(fā)受到越來越苛刻的能力要求、噪音限制和運營效率目標的制約。專注于無人機（尤其是多旋翼無人機）的研發(fā)團隊依靠 CFD 模擬來加速這些飛行器的技術開發(fā)。觀看此網(wǎng)絡研討會，我們的專家將指導您在 Cadence Fidelity CFD 平臺中完成通用四旋翼四旋翼無人機諧波仿真。

測量軸承噪聲的方法是在消聲室內(nèi)，采用A計權網(wǎng)絡聲壓級（A計權聲級適用于模擬人耳對55dB以下低強度噪聲的頻率特性，并對低頻成分的衰減程度很大），背景噪聲要求一般應低于15dB（A）甚至12dB（A）。測量時，軸承噪聲與背景噪聲的差值最好應在10dB（A）以上，最低必須保證在4dB（A）以上，否則就很難準確測出軸承噪聲。　　

任何在居民區(qū)飛行的飛行器都需要限制其產(chǎn)生的噪音。正如雅馬哈發(fā)動機公司機器人事業(yè)部 KentaMizuno所解釋：“較低的噪音水平有利于操作員。對于農(nóng)業(yè)用途，我們必須降低無人直升機產(chǎn)生的噪音，因為它們將飛越住宅區(qū)周圍的田野。降噪還有助于減輕操作員的疲勞。到目前為止，我們主要通過采用四沖程發(fā)動機來實現(xiàn)發(fā)動機降噪。