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對風扇旋轉運動的仿真則是通過 MRF 模型來實現的。Fluent 中常用的多運動坐標系模型包括： SMM（滑移網格模型）,MPM(混合面模型)以及 MRF（多重參考系模型）。考慮到風扇中氣體運動屬于定常流動，所以選擇計算量相對較少的 MRF 基準。

軟件涵蓋了從建模、仿真到結果處理完整仿真分析流程，幫助工業企業建立設計、仿真和優化相結合的一體化流程，提高企業研發效率。

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

噪聲試驗測量的麥克風位置 下表中列出了裝置內冷卻風扇參數。模擬使用4張NVIDIA A100 40GB GPU： 仿真流程及耗費時間如下： 原設計方案(圖a)是常見的風扇冷卻套件，冷卻氣流來自帶常規百葉窗的正面和側面的開孔。

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。

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

如果按照詳細的計算方式進行仿真，Fluent 也可以提供多種方法：常用的有穩態的 MRF （多參考坐標系）方法、瞬態的 SMM （滑移網格）方法和瞬態的 Overset （嵌套網格）方法，通過詳細的建模和仿真描述，既可以精確的計算各種風扇形狀帶來的影響，也可以準確的考慮風扇的不同轉速與散熱效率之間的關系。

胡忠輝,邢英金,程清波,梁正偉.STAR-CCM+在風扇仿真中PQ與MRF域方法對比[J].汽車實用技術,2018,0(23):157-158摘 要：對某SUV 中擬搭載的風扇，使用STAR-CCM+中PQ 和MRF 域方法對風扇單體進行仿真。將該風扇在單體風洞中進行測試，獲取風扇單體流量和靜壓數據，并在整車仿真中對比風扇周圍流線。

模擬與網格我們采用某品牌空調室外機作為穩態分析的仿真模型，如下圖所示，左側與后側的進口流域，以及前側的出口流域都考慮到計算中，并對空調內部結構簡化后進行網格劃分，最終網格單元數868萬，其中，風扇葉片的旋轉速度是850rpm。

本研究中風扇作為唯一的主要聲源，為了加速CFD模擬僅導出包圍風扇的表面，即轉子-定子界面靜態側的CFD數據。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。

前言在使用Fluent軟件進行電子器件散熱仿真分析的過程中，我們不可避免的要對實際的各種零部件進行簡化和處理。不管是幾何層面、網格層面還是求解器設定層面，不同的部件都有相應的處理方法。下面就針對散熱仿真中的一些專用的設備（如風扇、格柵、擋板等）進行描述。

一、模型與網格采用某品牌空調室外機作為瞬態分析的仿真模型，左側與后側的進口流域，以及前側的出口流域都考慮到計算中，并對空調內部結構簡化后進行網格劃分，最終網格單元數868萬，如下圖所示。其中，風扇葉片的旋轉速度是850rpm。

噪聲試驗測量的麥克風位置 下表中列出了裝置內冷卻風扇參數。模擬使用4張NVIDIA A100 40GB GPU： 仿真流程及耗費時間如下： 原設計方案(圖a)是常見的風扇冷卻套件，冷卻氣流來自帶常規百葉窗的正面和側面的開孔。

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

偶極子聲源主導小風扇情況，由旋轉葉片的載荷產生，用聲學域中嵌入的固定偶極子環進行仿真。完成力映射和傅立葉變換后，得到頻域中的偶極子。在聲學仿真中，設置不包括旋轉葉片，用靜態偶極子代替。遠場中，包圍域表面非反射，保留必要信息。支桿和套管表面對聲波傳播完全剛性。求解器提供聲學信息，如聲功率或聲學云圖。與FW-H仿真相同，偶極子源由CFD仿真的最后20個風扇旋轉計算得出。

這不僅<strong style="color: rgb(5, 76, 143);">大幅降低了多風扇聯合仿真的門檻，也為同類流體計算的 SaaS 化落地提供了可靠的技術參考</strong>。