汽车外场气动噪声仿真与计算
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汽车气动噪声的数值模拟分析随着车辆性能的提高及高等级公路的建设,车辆的速度越来越快,车辆外流场的气动噪声以车速的6次方的数量增长。
因而,当车辆的其它噪声得到有效的控制后,车辆的气动噪声就变得尤为重要了。
70年代,研究人员发现,车速为70km/h的情况下,气动噪声的范围为62~78dB,而在速度为110km/h的情况下,气动噪声的范围达到80~90dB。
新的研究表明,车速超过100km/h,气动噪声对车外噪声的影响己超过了其它噪声。
数值模拟方法可在新车设计初期的造型阶段进行气动噪声的预测,为选型及造型参数修改提供依据,从而可以较早地得到较理想的产品,避免产品缺陷。
文章以一款车型为例进行了气动噪声的数值模拟。
1湍流模型的选择气动噪声模拟可以选择几种不同的数值方法,大涡模拟可以得到精确的模拟效果,但要求生成的网格质量好,计算比较耗时。
在产品设计的初始阶段,往往需要噪声的大致分布情况,基于模型的噪声源方法可以解决这一问题。
模型的湍流动能输运方程:湍流动能耗散率输运方程:2模型网格的划分和计算域的建立模型是在CATIA软件上建立的,然后导入ICEMCFD软件中进行网格划分。
为了提高计算的效率,对模型的底部进行了简化处理。
根据经验,流场仿真计算所取的计算域到达一定的大小时,汽车的流场就不再受计算域大小的限制。
假设汽车模型长为L,宽为W,高为H,则计算域的取法为汽车前部取3L,侧面取4W,上部取5H,汽车后部取7L。
为了解决汽车求解域大,网格数目多的难点,按照离车身的距离不同,网格的大小也不同:离车身近的区域网格划分比较密,使之能够清楚的表现车身表面附近的细致情况。
而远离车身的区域,网格可以适当的稀疏,以减少网格的数量,节约计算时间。
最终网格划分结果如图1所示,网格数1369839。
3边界条件1)入口边界。
入口边界为速度边界。
2)出口边界。
出口边界为压力边界。
3)地面边界。
假设汽车行驶的工况:在静止的空气中(无风条件下)、平直的路面上等速直线运动。
空气动力学和气动噪声的数值模拟在工程领域中,空气动力学和气动噪声是一个非常重要且具有挑战性的领域。
空气动力学研究主要涉及流体力学的应用,用于解决气体在运动状态下的力学问题。
而气动噪声则是由于气流与各种结构的相互作用所产生的噪声。
数值模拟成为研究空气动力学和气动噪声的重要手段,能够提供详细的流场和噪声信息,对于设计和优化工程结构具有重要意义。
数值模拟方法主要包括计算流体力学(CFD)和计算声学学(CAS)。
计算流体力学是利用数值方法对流体力学方程进行求解,得到流体流动的速度、压力和温度等相关参数。
而计算声学学则通过数值模拟声波传播和辐射来预测噪声产生和传播的情况。
在空气动力学的数值模拟中,最常用的方法是基于有限体积或有限元的数值离散化方法。
这些方法将流场分割为离散的网格单元,并根据控制方程在每个单元内进行数值计算。
在计算过程中,需要考虑流体的物理性质、边界条件和初始条件等因素。
通过对控制方程进行解析求解或迭代求解,可以得到流体流动的详细信息。
然而,由于空气动力学问题十分复杂且非线性,需要进行大量的计算和模型验证才能得到准确的结果。
气动噪声的数值模拟相对而言更为复杂。
噪声的产生和传播涉及到气动声学理论、声学信号处理以及声学辐射模型等多个领域。
在数值模拟中,需要考虑声源的位置、形状和振动频率等因素,以及流体与结构的相互作用对噪声的影响。
此外,还需要进行声学辐射计算和噪声源的定位等问题。
准确模拟气动噪声需要综合考虑这些因素,并进行相应的数值计算。
近年来,随着计算机性能的提升和数值方法的发展,空气动力学和气动噪声的数值模拟取得了显著的进展。
利用高性能计算技术和优化算法,可以高效地解决复杂的数值模拟问题,并提供准确的结果。
同时,还可以通过对不同参数和边界条件的灵敏性分析,优化工程结构的设计,降低空气动力学和气动噪声的产生。
空气动力学和气动噪声的数值模拟在航空航天、汽车制造、风电等领域具有广泛应用。
例如,在飞机设计中,利用数值模拟可以预测机翼和机体的气动性能,优化构型设计,提高飞行性能。
汽车气动噪声的数值仿真与研究作者:孟繁桐来源:《世界家苑·学术》2017年第10期摘要:对小车模型进行仿真共分为三个阶段:稳态计算阶段、稳态噪声阶段以及瞬态计算阶段。
通过数值计算得出结论:网格疏密程度对噪声结果产生影响;迎风区域受到的压力数值最大,而噪声数值较大的区域往往发生在形状变形的位置处,例如A柱、后视镜以及位置处。
关键词:数值计算;稳态流场;气动噪声;分离涡模拟1 前言在高速运行下,气动噪声成为了主要噪声来源。
数据表明[1],当汽车行驶速度每提升10km/h,声压级增加约2.5dB,突变位置处激发的气动噪声大致与速度的六次方成正比。
采用数值模拟研究汽车气动噪声经历了一个过程[2],1999年Leep提出了简化的汽车模型。
2003年Bipin Lokhande模拟无限大的计算区域。
2004年Murad对简单倾角的A柱模型结构进行数值仿真。
2005年Vedy采用CAA方法对汽车后视镜模型进行数值仿真。
2010年同济大学采取DES、RANS和LES组合方法研究汽车后视镜影响下的流场分布。
2013年Christoph Reichl分别采用四面体、六面体网格进行数值仿真。
本文采取数值模拟方法对车身模型进行声学研究分析。
2 整车气动噪声特性分析本节以整车为例,初步了解汽车的气动噪声特性,分别从流动和气动噪声的角度分析整车的气动特性,总结汽车外形对于气动噪声的影响规律。
2.1 整车模型与计算域本次数值计算采用简化轿车模型,将后视镜部件进行省略。
模型按照1:1比例进行建模,车长为3588mm,车身高度为1527mm。
整车模型放置在长方体的虚拟风洞中,车身前部计算域长度选取为14457mm,车身后部计算域长度选取为37026mm,车顶上部计算域长度为13705mm,车身旁横向计算域长度为5251mm。
由于小车左右两部分可以近似认为对称的,所以对小车进行简化处理,即将计算域以及小车模型从中间对称线平均分开成左右两部分,数值计算时仅对其中一部分进行计算。
FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨汽车在低速行驶时,车内噪声主要是发动机噪声和路面轮胎噪声,当汽车速度超过80km/h时,风噪占主导地位[1]。
风噪是一种空气动力性噪声,封闭乘员室内部的气动噪声声源项主要是偶极子声源,偶极子声源是是由车身表面湍流边界层内的扰动、表面脉动压力共同引起的。
如今,越来越多学者、专家致力于对风噪的研究,他们从实验、理论分析、数值模拟这三个方面出发,在讨论汽车流场、汽车风噪分析技术和降低汽车风噪方面提供了许多新思路和要点。
邹锐[2]运用CFD方法对某车型进行了外流场瞬稳态仿真,稳态上分析了外流场气流流动状况及气流分离情况,机舱盖尾涡、A柱涡、后视镜尾涡的形成、发展以及对车内噪声的影响,瞬态上在A柱、后视镜和侧窗玻璃上选取了若干监测点,从流场与声场上具体分析了车外湍流对该区域的影响。
宗轶琦[3]运用LES与FE-SEA方法对车内噪声进行了研究,发现了FE-SEA模型在20-100Hz能够较为准确的捕捉车内噪声响应峰值,但与实车道路试验对比,计算精度略逊于FEM模型;在200-500Hz区域,FE-SEA模型相比于FEM模型、SEA模型、BEM模型,计算精度最高;在500Hz以后的高频区域内,FE-SEA模型也能保证较高的计算精度。
然而这些研究都仅限于研究汽车由于气流分离产生的气动噪声,也即只考虑了由单相流工况下的气动噪声,没有考虑到多相流工况下的气动噪声,如汽车在雨天行驶时,就属于气液两相流工况,因为此时的环境变量既包括空气,又包括雨滴。
这里例举一些其他机械在气液两相流工况下的响应情况。
曾广志[4]对风雨环境下桥上城际列车的运行安全性做了研究,研究结果表明:列车和桥梁迎风侧表面附近的雨滴密度随着侧风风速和风向角的增加而增加,较之于无雨工况下,在有雨条件下列车的表面压力、侧向力和倾覆力矩系数有增大的趋势。
张坻[5]等对输流管道的两相流噪声进行了研究,研究结果表明:由于管道中的气泡生成与发展和两相流产生的压力脉动和速度脉动是两相流噪声产生的根本原因,低马赫数下,偶极风雨场条件下汽车乘员舱气动噪声数值模拟宗轶琦1 陶海1 沈辉1 杨易2 罗泽敏31.扬州大学 机械工程学院 江苏省扬州市 225127 2.湖南大学 机械与运载工程学院 湖南省长沙市 4100823.广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院 广东省广州市 516434摘 要:本研究以某汽车为研究对象,基于数值模拟探讨不同降雨量工况下的汽车乘员舱气动噪声声压级水平。
气动噪声的数值模拟和研究气动噪声是一种由于气流经过物体或是空气之间互相摩擦时产生的声音。
这种噪声的来源广泛,从家用电器、汽车发动机到风力发电机、飞机引擎都可能会产生气动噪声。
随着工业化和城市化的发展,气动噪声已经成为人们生活中不可避免的一部分。
因此,为了改善人们的生活环境和促进工业的健康发展,对气动噪声的数值模拟和研究显得尤为重要。
气动噪声的数值模拟是基于数值计算方法的研究,其核心是CFD(计算流体力学)。
CFD是应用数学、物理和计算机科学的学科领域,是一种通过数字方法解决流体运动方程的技术。
在CFD的数值计算中,气体或流体流动过程中的各种参数和特性都能够通过数值计算得出,这样就能够较好地模拟出气动噪声的产生过程。
数值模拟能够提供详尽的求解结果,在气动噪声研究中被广泛应用。
通过优化流体流动过程和物体的形状,能够减轻或消除气动噪声的产生。
例如,针对风力发电机叶轮的气动噪声问题,可以对其外形进行优化,并通过数值模拟得出不同形状的叶轮在不同条件下的噪声效果,以此来选择最优解。
气动噪声的数值模拟需要依靠多重参数,包括风速、压力、粘度等。
这些参数对噪声的产生和传播都有影响,并且相互之间的关系也会影响噪声的产生情况。
因此,数值模拟是一项复杂的工作,需要结合实际测试数据和理论研究,才能得出准确的结果。
除了数值模拟,还可以通过实验手段来研究气动噪声。
实验是一种验证数值模拟结果的有效方法,也能够直接获取噪声产生时的音压级和声学能量等参数。
然而,实验也存在着成本高、时间长、数据难以获取的问题。
因此,气动噪声的数值模拟研究在实际应用中更为常见。
气动噪声不仅对人们的生活和工作造成影响,而且还可能对环境产生影响。
随着环保意识的提高,人们开始越来越关注气动噪声的研究和处理。
气动噪声的数值模拟和研究为人们提供了一种有效、可靠的方法,能够更好地把噪声控制在合理范围内,实现更高效、更环保的工业和生活方式。
总之,气动噪声的数值模拟和研究是一个不断发展和完善的领域。
actran气动噪声计算原理Actran是一种流体动力学仿真软件,可以用于计算气动噪声。
在Actran中,气动噪声的计算原理是通过数值模拟来预测流体动力学系统中产生的噪声。
需要了解气动噪声的来源。
气动噪声是由流体运动引起的压力波动产生的,这些压力波动通过流体传播并转化为声波,最终达到人耳能够感知的声音。
在工程实践中,对气动噪声的减小和控制是一个重要的课题,因为它对人类健康和环境保护都有着重要的影响。
Actran的气动噪声计算原理基于声学和流体动力学的数值模拟方法。
在计算过程中,首先需要建立一个准确的流体动力学模型,包括流场的边界条件、流体性质和流体运动方程等。
这些参数将直接影响到最终的噪声计算结果。
然后,需要通过求解流体运动方程来模拟流体的运动行为。
在气动噪声计算中,通常采用Navier-Stokes方程来描述流体的运动,该方程是一组非线性偏微分方程,可以通过数值方法进行求解。
Actran使用了有限元方法和有限差分方法来离散化和求解Navier-Stokes方程,从而得到流体的速度场和压力场分布。
在得到流体的速度场和压力场之后,接下来需要计算噪声源项。
噪声源项是指在流体中产生噪声的区域,通常是流体中存在的湍流或涡流。
这些湍流或涡流会导致局部的压力波动,从而产生噪声。
Actran使用湍流模型和涡源模型来计算噪声源项,通过数值模拟来预测噪声的产生和传播。
需要进行声波传播计算,以确定噪声在空间中的传播路径和强度分布。
声波传播计算是通过声学模型来实现的,包括声波传播方程和声学边界条件等。
Actran使用了声学有限元方法和声学边界元方法来进行声波传播计算,从而得到噪声的传播路径和声压级分布。
Actran的气动噪声计算原理是基于数值模拟方法的。
通过建立准确的流体动力学模型、求解流体运动方程、计算噪声源项和进行声波传播计算,可以预测流体动力学系统中产生的气动噪声。
这对于设计和优化噪声控制措施具有重要的参考价值,可以帮助减少噪声对人类健康和环境的影响。
气动噪声数值计算方法的比较与应用气动噪声是指由空气流动引起的噪声,广泛存在于飞机、汽车、风力发电等工程环境中,对人们的工作和生活带来了不舒适和危害。
因此,研究气动噪声数值计算方法及其应用具有重要的理论和实践意义。
本文将对气动噪声数值计算方法进行比较,并介绍其在工程中的应用。
气动噪声数值计算方法主要有两类:基于声源和基于传播路径的方法。
基于声源的计算方法通过模拟气动噪声产生的源头,进而计算噪声传播路径上的声压级。
基于传播路径的方法则通过模拟气动噪声的传播路径上的声学特性,如反射、衍射、传播衰减等,来计算噪声产生源头的声压级。
下面将对这两类方法进行详细介绍。
基于声源的方法主要有声源模型法和数值模拟法。
声源模型法是指通过对气动噪声产生源头进行物理和数学模型建模,进而计算噪声传播路径上的声压级。
常用的声源模型法包括Point Source Model、Dipole Source Model和Quadrupole Source Model等。
数值模拟法则是通过在计算流体力学基础上,利用声学方程对气动噪声进行数值求解。
数值模拟法具有较高的计算精度和空间分辨率,常用的方法有有限元法、有限差分法和边界元法等。
基于声源的方法依赖于对噪声源头的精确建模,因此对计算精度要求较高,适用于研究气动噪声产生机理和优化设计。
而基于传播路径的方法则更加简化,适用于噪声传播路径复杂、计算量大的情况。
常用的基于传播路径的方法有室内声学计算方法和室外声学计算方法。
室内声学计算方法主要包括几何声学法和统计能量分析法,通过建立室内声学模型,并分析声波在室内的传播和衰减来计算噪声水平。
室外声学计算方法则通过模拟声波在室外的传播路径上的反射、衍射和干涉等特性,计算噪声传播路径上的声压级。
气动噪声数值计算方法的应用主要涉及工程领域的噪声控制和优化设计。
例如,在飞机设计中,通过数值模拟法可以评估不同构型和参数对气动噪声的影响,从而优化飞机的设计。
气动噪声特性的仿真与实验分析在现代制造业中,气动噪声成为了一个重要的问题。
高噪声会影响工作环境,降低工作效率,甚至对工人身体健康构成危害。
因此,在设计气动系统时,需要考虑噪声控制措施,以确保生产的可持续性和卫生安全。
本文将介绍气动噪声特性的仿真与实验分析方法,希望能对噪声控制措施提供参考。
一、气动噪声特性气动噪声特性是指气体在运动过程中产生的声波的音量和频率等特性。
气体流过窄阀门、喷嘴、管道、转子等流动部件时,声场将发生不同程度的波动和压力变化,产生噪声。
气动噪声的特点是发散、复杂、低频、宽频带、不稳定、脉动性强等。
这些特点给噪声控制带来了极大挑战。
二、气动噪声的影响因素1、气体流动参数:如流量、速度、压力、温度等。
2、气体流动的结构:如转子、喷嘴、管道、泵、风机等。
3、气体流动环境:如空气、液体、气体混合物等。
4、气体流动方式:如稳态流动、脉动流动等。
5、气体流动介质:如空气、自然气、蒸汽、燃气等。
三、气动噪声的仿真分析在噪声控制的早期阶段,使用气动噪声仿真分析进行设计和预测是一种常见方法。
现代仿真技术可以使用计算流体力学软件 (CFD) 建立数字模型,并模拟气体流动和声波传播。
仿真分析可以指导噪声控制的设计和实施,节省时间和成本。
四、气动噪声的实验方法虽然气动噪声仿真分析已经成为了常用方法,但实验分析仍然非常重要。
实验可以验证仿真分析的准确性并得出更精确的数据。
在实验中,可以使用声学测量设备如声级计、频谱分析仪等来测量噪声水平。
同时,可以尝试使用各种噪声控制措施,如隔声板、吸声材料等来降低噪声水平。
五、气动噪声控制方法在进行气动系统的噪声控制时,可以尝试以下方法:1、改变气体流动方式:采用稳态流动或远离共振频率的频率,可以降低噪声水平。
2、改变气体流动介质:使用减少气动噪声的流体介质,如油膜、吸声涂层液体等。
3、使用吸声材料和隔声板:通过外部介质材料对气体流动和声场进行隔离,可以降低噪声水平。
汽车空调气动噪声试验研究及基于lbm方法直接模拟的工程应用汽车空调的气动噪声是指空调系统在运行过程中,由于气流流动产生的噪声。
为了研究和降低汽车空调的气动噪声,通常需要进行试验研究和应用数值模拟方法。
试验研究主要通过在实际汽车空调系统中布置传感器,测量空气流动时产生的噪声。
试验可以分为室外试验和室内试验两种形式。
室外试验可以通过在车辆运行时收集噪声数据,测试不同工况下的噪声特性。
室内试验可以在实验室环境中进行,通过模拟真实工况,测量空调系统在不同参数下的噪声特性。
试验数据可以用于分析空调系统的噪声源和传播路径,以及评估不同噪声控制措施的效果。
基于LBM(Lattice Boltzmann Method)方法的数值模拟可以直接模拟汽车空调的气动噪声。
LBM是一种基于分子动力学原理的计算流体力学方法,能够模拟复杂的流动现象。
利用LBM方法,可以建立汽车空调系统的流动模型,并通过计算流场的压力和速度分布,获得噪声源的分布和传播路径。
同时,LBM方法还可以模拟空气流动对振动对象的激励产生的噪声,从而更准确地预测汽车空调的气动噪声。
基于LBM方法的数值模拟在工程应用中具有广泛的应用前景。
通过快速构建流动模型和计算流场的压力和速度分布,可以进行噪声源的定位和噪声传播路径的分析。
同时,LBM方法还可以预测不同参数对噪声的影响,为改善汽车空调系统的设计提供科学依据。
此外,LBM方法还可以与声学模型相结合,进一步分析噪声的频谱特性和传播特性,为噪声控制提供技术支持。
总之,汽车空调气动噪声试验研究和基于LBM方法直接模拟的工程应用,对于改善汽车空调系统的噪声性能具有重要的意义。
通过试验研究和数值模拟相结合,可以深入分析汽车空调系统的噪声特性,优化设计方案,提高产品质量和用户满意度。
轿车外流场及气动噪声的建模与仿真作者:熊可嘉,杨坤,王毅刚,李启良来源:《汽车科技》2011年第05期摘要:汽车高速运行时会产生空气动力学噪声,这对汽车乘坐的舒适性、车内乘客的相互交流都会有十分不利的影响。
通过CFD手段,采用大涡模拟方法和Lighthill理论,对汽车外流场进行了计算和声学分析。
结果表明,CFD不仅可以提供该车气动噪声特性,而且指出前挡风玻璃与车顶连接处、后视镜的造型、车门把手存在优化可能,这为进一步降低该车的风噪提供方向性指导。
关键词:轿车;风噪;大涡模拟;声学分析中图分类号:U464.134.4 文献标志码:A 文章编号:1005-2550(2011)05-0042-04External Aero Flow and Wind Noise Calculation on a Passenger Car with CFDXIONG Ke-jia1,YANG Kun1,WANG Yi-gang2,LI Qi-liang2(1.SAIC Motor Technical center,Shanghai201804,China;2.Shanghai Automotive Wind Tunnel Center,Tongji University,Shanghai 201804,China)Abstract:As an automobile travels down the road,airflow interacts with the surface of the vehicle body to generate aerodynamic noise. Wind noise can be quite loud,which can annoy passengers and make it difficult to converse with other passengers. With LES and Lighthill theory,this paper calculates the wind noise of a vehicle. The results reveal that the noise level can be further reduced by optimizing the junction of wind shield and roof. The rear view mirror style and the handle of the door.Key words: passenger car; wind noise; LES; acoustics analysis当空气掠过汽车的外表面,在车身上除了会产生阻力和升力之外,还会产生空气动力学噪声,也就是通常所说的风噪。
车用风扇气动噪声的CFD计算范士杰(一汽技术中心 长春,130011))摘 要:国家标准(GB1495-2002)对降低车外噪声提出了明确的要求,而车用冷却风扇是汽车的主要噪声源之一,对车用风扇的气动噪声进行预测分析,对于降低汽车噪声具有重要意义。
由于噪声计算的复杂性,国内用CFD方法预测气动噪声尚处于开始阶段。
一汽技术中心使用Fluent软件对自由空间中风扇的气动噪声进行了预测分析,采用了如下技术:用大涡模拟计算非定常流场;滑移网格;声学计算采用FW-H模型;并行计算。
与试验结果的对比表明,在观测点处计算预测的声压级与试验结果吻合较好,为分析研究风扇等旋转机械的气动噪声提供了有效的手段。
关键词:噪声 大涡模拟 风扇 CFD0 引 言空气动力噪声问题广泛存在于工程界(车辆、家电、机电设备等),预测并降低各种设备中风扇/风机等旋转机械的气动噪声具有普遍的意义。
国家标准(GB1495-2002)对车外噪声提出了明确的限制(2005年以后实行更严格的标准),实测结果指出[1],冷却风扇是汽车的主要噪声源之一。
由于噪声计算的复杂性,国内对气动噪声的计算分析多以经验公式和简化的理论模型为主,用CFD分析的方法对气动噪声进行数值预测尚处于开始阶段。
用CFD方法计算声场之前,首先要计算非定常的三维流场,得到准确的压力波动等流动变量,为此需采用高级湍流模式(如LES),使计算量大增。
由于噪声能量在流场总能量中只占很小的比例,故对计算的误差要求较高,提高了正确收敛的难度。
Fluent6.2版增加了对旋转机械声学计算的支持。
作者使用Fluent6.2在IBM并行机上对车用冷却风扇的气动噪声进行了CFD计算分析,用大涡模拟计算非定常流场,用FW-H模型计算声场,得到了在若干观测点处的噪声频谱,与消声室中实际测试所得频谱吻合较好,所使用的方法亦适用于各种旋转机械的气动噪声和外流场噪声的预估及设计改进。
1计算模型以实际使用的冷却风扇为计算对象,几何模型和计算域如图1所示,采用四面体无结构网格,网格数约为180万,在风扇区与相邻区域之间采用滑移网格(moving mesh)。
actran气动噪声计算原理Actran是一种用于进行气动噪声计算的软件。
它基于声学有限元方法(Acoustic Finite Element Method, AFEM),可以模拟和分析各种复杂的气动噪声问题。
Actran的气动噪声计算原理是基于声学有限元方法和声辐射理论,通过对声源的建模和声波的传播进行数值模拟,来预测和评估气动噪声的产生和传播情况。
在进行气动噪声计算之前,需要先对气动流场进行数值模拟。
Actran使用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法来求解气动流场,并将结果作为输入用于声学模拟。
通过CFD方法,可以获得气动流场中的压力和速度等相关参数。
在声学模拟中,首先需要对声源进行建模。
声源可以是来自于空气流动的涡旋、湍流、尾迹等,也可以是来自于固体结构的振动和噪声。
Actran可以根据实际情况灵活选择不同的声源模型,例如,流体噪声源模型、结构振动噪声源模型等。
根据声源的特性和辐射方向,可以确定声源的边界条件。
接下来,在声学模拟中,需要对声波的传播进行数值模拟。
声波的传播是通过求解声波方程来实现的。
Actran使用声学有限元方法来离散化声波方程,并通过求解离散化后的方程组来获得声波的传播情况。
声学有限元方法将声波场分解为有限个节点上的声压值,并通过节点间的相互作用来模拟声波的传播。
在进行气动噪声计算时,需要考虑气动流场和声波的相互作用。
气动流场可以产生声源,并且会影响声波的传播特性。
同样地,声波的传播也会对气动流场产生影响。
Actran通过将气动流场和声波场进行耦合,来模拟气动噪声的产生和传播过程。
通过迭代求解耦合方程,可以得到气动噪声的分布和特性。
Actran还提供了丰富的后处理功能,可以对计算结果进行分析和评估。
可以对声压场、声强场等进行可视化展示,帮助用户更直观地理解气动噪声的分布和特性。
此外,还可以对不同声源的贡献进行分解和比较,以帮助用户识别和解决噪声问题。
汽车空调风道气动噪声仿真方法研究卿宏军;刘杰【摘要】为寻求汽车空调风道气动噪声一种高效高精度的仿真方法,基于德国整车企业联合发布的标准风道模型,对比研究了声类比法、直接模拟法和联合仿真分析法的优劣,并重点分析了声源面对声类比法精度的影响.首先,采用RNG湍流模型与SST k-ωDES模型分别对其稳态流场与瞬态流场进行求解,然后采用声类比法、直接模拟法和联合仿真法分别求解远场辐射噪声问题,仿真与试验结果表明:RNG湍流模型捕捉的风道内时均流场特征与PIV测量结果基本吻合;SST k-ωDES模型求解的风道内壁面脉动压力频谱仿真值与试验值基本一致;而在常用的几种仿真方法中,以出风口处环绕射流的可穿透面为声源面的声类比法求解精度最优.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2018(040)011【总页数】6页(P1370-1375)【关键词】汽车空调风道;气动噪声;湍流;精度【作者】卿宏军;刘杰【作者单位】湖南大学机械与运载工程学院,长沙 410082;常州湖南大学机械装备研究院,常州 213164;湖南大学机械与运载工程学院,长沙 410082【正文语种】中文前言汽车空调噪声严重影响车内乘坐环境的舒适性,与传统动力汽车相比,电动汽车由于缺少发动机噪声的掩蔽,该问题尤为明显。
气动噪声作为空调噪声主要成分,一般由两部分组成:第一部分为鼓风机运转时产生的噪声,通过混合箱、风道和出风口向外辐射传播;第二部分为气流流经各结构时,由于气流通道结构的改变导致气体在其结构内部形成涡流而产生气流再生噪声。
大量研究结果表明,风道气流再生噪声是中高频空调噪声的主要来源[1]。
因此,在设计阶段基于CAE技术预测其噪声强度可降低开发成本和风险。
2008年,奥迪、宝马、戴姆勒、保时捷和大众等德国整车企业联合发布了一个简化风道模型及其相关的试验结果,并基于有限体积方法和格子玻尔兹曼方法进行数值仿真与验证,但并未开展远场声辐射仿真分析方法研究[2]。