理论教育 叶片式抛送装置气动噪声分析

叶片式抛送装置气动噪声分析

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:随着近些年计算流体力学的发展,基于CFD和气动声学的交叉学科计算气动声学逐步建立。计算气动声学在前人理论研究的基础上,结合数值计算方法出现了众多针对噪声预测的软件。本节利用LMS Virtual.lab Acoustic软件中的间接边界元模块在考虑外壳对噪声反射作用条件下对叶片式抛送装置气动噪声的辐射规律进行研究。

叶片式抛送装置气动噪声分析

7.2节利用CFD软件Fluent采用大涡模拟模型对叶片式抛送装置内流场进行了数值仿真,并获得了其时域脉动压力数据(CGNS文件)。本节将在此基础上利用声学软件LMS Virtual.lab Acoustic对抛送装置气动噪声的辐射规律进行研究。

1952年Lighthill为计算超音速飞机喷嘴处的气动噪声,首次建立声学模拟理论,不仅揭示了噪声与气流流动相互作用的本质,而且奠定了气动声学的基础。自此之后,国内外学者对气动声学的理论研究不断加深,在历经Lighthill方程、Curle方程、FW-H方程及广义Lighthill方程之后,气动声学的研究理论已日趋成熟,在工程实践中得到广泛的应用。随着近些年计算流体力学(CFD)的发展,基于CFD和气动声学的交叉学科计算气动声学(Computational Aerodynamic Acoustics,简称CAA)逐步建立。计算气动声学在前人理论研究的基础上,结合数值计算方法出现了众多针对噪声预测的软件。其中,ANSYS Fluent、LMS Virtual.lab Acoustic以及Actran Acoustic等软件在科学研究和工程实践中均有出色表现。Actran Acoustic软件最初用于声音的传播及振动噪声分析,目前它已经覆盖了振动声学和流动声学的各个方面,可以求解声音的辐射、散射、隔音、传输、衰减、对流效应、在管道中的传播以及封闭和开放声场、声振耦合、精确模拟阻尼等问题。ANSYSFluent软件的声学求解模型主要有基于FW-H方程的声比拟模型和宽频噪声模型,均适用于外场噪声(即自由声场),并不能很好地计算考虑反射面反射的问题。LMS Virtual.lab Acoustic软件是在CATIA V5基础上集成了原来SYSNOISE软件的功能并做出了进一步的延伸和优化,该软件可以根据实际情况建立声学有限元模型或者声学边界元模型;既可以在时域内计算,也可以在频域内计算,还可以进行结构-声的耦合计算;该软件可以用于结构声辐射、内场声学、外场声学、声振耦合、流体声学以及水下声学等常规问题,也可以应用于发动机升速、随机声振、快速内饰以及高频问题等特殊声学工程问题的求解。(www.daowen.com)

本节利用LMS Virtual.lab Acoustic软件中的间接边界元模块(Indirect Boundary Element Method,简称IBEM)在考虑外壳对噪声反射作用条件下对叶片式抛送装置气动噪声的辐射规律进行研究。

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