摘要:

通过寻找满足非紧致边界的精确格林函数，发展了一种基于声模拟理论的非紧致边界气动噪声数值预测方法。该方法首先采用边界积分方法计算满足相应边界条件的精确格林函数，然后采用精确格林函数求解FW-H方程，进行远场气动噪声预测。考虑了非紧致边界对声波传播的散射作用，适用于尺寸较大且几何外形复杂的边界与非定常流动相互作用诱发的气动噪声的数值预测。以雷诺数90000、马赫数0.2的圆柱绕流诱发的气动噪声为例，数值预测了非紧致边界条件下的气动噪声，并与采用自由空间格林函数求解FW-H的计算结果进行了对比，对该方法进行了验证。

摘要:

为研究高速列车远场气动噪声的计算方法,根据高速列车近地面运行的实际情况,利用半自由空间的Green函数求解FW-H方程;建立考虑地面效应时的远场声学积分公式,并研究地面效应对高速列车远场气动噪声的影响.研究表明,由于存在地面效应,原来的自由声场变成了相当于真实列车声场与镜像列车声场的叠加,并且作用在镜像列车上的力源和法向运动速度与真实列车上的相同.当列车运动速度为350 km/h时,不考虑地面效应时,远场测点的等效连续A计权声压级的最大值为90.76 dB;考虑地面效应之后,远场测点的等效连续A计权声压级的最大值为94.72 dB.

摘要:

根据燃气射流噪声的发声机理及辐射特性,提出了采用多喷管代替单喷管进行降噪的方案.以四喷管为例,构建相应的物理及计算模型,综合运用三维大涡模拟得到的近场瞬态流场数据与FW-H面积分相结合的计算气动声学方法,对射流流场及声学特性进行数值研究.通过与单喷管对比,得出多喷管结构在保证发动机质量流率及推力性能的前提下,降低了整个观测区域的噪声,尤其是射流下游,并且还改变了噪声辐射的指向性,起到了明显的降噪效果,验证了该方案的可行性.

摘要:

采用非线性声学求解方法(NLAS)进行近场气动噪声研究,通过一个二维后台阶算例进行了方法验证,与实验数据符合良好.在噪声源周围建立噪声面,并利用FW-H方程进行远场噪声评估.对CRH3型高速列车在300 km/h速度下运行进行了气动噪声分析,着重考虑车体几何对气动噪声的影响.首先对高速列车在RANS计算下的统计结果进行分析,研究高速列车关键部位如头部、车厢连接处、尾部等的流场特征.进而通过在列车表面特征位置设置测点,研究车体不同部位对气动噪声产生的贡献.通过在远场设置噪声测点,分析了CRH3型高速列车的远场气动噪声特性,并对噪声水平进行了评估.

摘要:

针对某型轴流风机引起的气动噪声问题，建立该型轴流风机的三维模型，利用Lighthill声类比理论、FW-H声波波动方程和Fluent数值模拟，分析该轴流风机旋转叶片引起的气动噪声的噪声特性。数值模拟结果表明，旋转叶片上的静态压力主要集中在旋转方向前方的叶面上；而脉动压力则在叶片的两个面上均有分布，分布区域主要集中在叶片的外缘，这是由于叶片外缘脱落的旋涡引起的剧烈的气流震荡所导致。叶片上的气动噪声功率主要分布在叶片的外缘，其分布规律与脉动压力的分布规律有差异，表明旋转叶片的气动噪声并不完全由脉动压力产生。旋转叶片所诱发的气动噪声随着叶片转速和风机直径的增大而增大。

摘要:

基于动网格技术,通过编写UDF代码成功实现了叶片的一阶弯振及一二阶叠加弯振.数值模拟过程中,采用大涡模拟(LES)分析刚性叶片与低阶弯振后风轮近尾迹速度与涡量特征.运用FW-H方程,以风轮表面为声源面,通过选取不同测试线上的监测点分析叶片不同运动状态下辐射声频谱及声压级变化.研究结果表明:施加振动后,在0.71R处出现轴向速度亏损,且在叶尖位置亏损最大;振动风轮整体噪声增大.文章通过研究模拟振动风轮的尾迹流动和噪声分析,为实际运行的风力机产生的气动噪声及声辐射传播特性提供一定参考.

摘要:

利用FLUENT软件，对汽车的外场远点噪声进行仿真计算：通过稳态计算，得出汽车车身的表面声功率和声源分布情况，对车身的噪声源进行定性分析；通过瞬态计算，得到车身外场某点噪声的声压频谱图。仿真结果表明：汽车外场气动噪声源主要来自车身前脸、后视镜、前风窗玻璃、前轮；远场点的声压级由前向后有增大的趋势，并且靠近尾部区域声压级较大，最大达90．4dB，直径10m弧线上接收点的声压级值比直径12m的要高，其差值最大达15．1dB。

摘要:

研究了Ffowcs Williams-Hawkings (FW-H)声比拟方法预测噪声的高级时间方法,并对该积分方程及其积分解进行了推导.与延迟时间方法相比,这种方法无需求解超越方程,不需要预先存储大量的气动数据,可以节省大量存储空间.为进一步验证高级时间方法预测噪声的有效性,首先对方柱及NACA0012翼型绕流的非定常流场进行数值模拟,然后将非定常流场计算结果作为FW-H方程的气动数据输入,运用高级时间方法对方柱涡脱落噪声及NACA0012翼型尾缘涡脱落噪声进行了数值预测,最后与延迟时间方法预测结果进行了比较.

摘要:

建立了某头型的1∶8缩比三车编组气动噪声仿真模型,采用大涡模拟获得车身湍流脉动压力,基于FW-H方程和声扰动方程分别获得远场噪声和近场噪声,从而建立一整套头型气动噪声预测方法.远场测点总声压级的仿真结果与风洞试验结果相差小于2.0 dB(A),频谱变化趋势相同,量级相差较小,表明基于FW-H方程得到远场噪声的可行性.基于声扰动方程能够获得头型关键部位的总声压级,通过对比量级发现,转向架部位总声压级量级远大于其他部位,这与传声器阵列识别结果相吻合,从而验证了声扰动方程获得近场噪声结果.对比头型各部位湍流脉动总压力级和总声压级发现,转向架和排障器量级大于车窗、鼻锥和车体;与湍流脉动总压力级相比,总声压级分布更为均匀,量级更小.

摘要:

基于计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法,分析研究了新型下反桨尖对前飞状态旋翼桨/涡干扰(Blade-vortex interaction,BVI)噪声特性的影响.首先,通过求解Navier-Stokes方程获得准确的噪声声源信息,湍流模型采用一方程S-A模型.采用双时间法进行时间推进,为了提高流场的收敛速度,在伪时间方向上使用高效的隐式LU-SGS格式推进,并采用并行算法进行加速.然后,在获得的可靠声源信息基础上,采用基于FW-H方程的Farassat lA公式求解噪声.对有试验结果的算例进行了对比计算分析,验证了本文噪声预测方法的有效性.在此基础上,针对具有典型BVI噪声特征的前飞斜下降状态,开展了不同下反角度桨尖新型旋翼噪声辐射特性的计算分析,通过噪声辐射球的对比结果表明,选择适当的下反桨尖,可以有效地降低前飞斜下降状态下旋翼BVI噪声,从而达到较好的旋翼噪声抑制效果.