利用COMSOL建立气动噪声研究模型.PDF

利用COMSOL建立气动噪声研究 模型 ——卢笛 Excerpt from the Proceedings of the 2016 COMSOL Conference in Shanghai 气动噪声仿真现状 流场瞬态计算 •FW-H方程 流场稳态计算 •SNGR 气动噪声分析过程 声源 声辐射 声传播 COMSOL软件的优势  软件集成流场、结构和声场三个物理场，在 一套软件中可实现计算模型的建立；  气动噪声接口拥有线性欧拉方程、线性N-S 方程等高级控制方程；  声场拥有PML层以及方便调用的自定义接口；  求解器调用、添加方便，可以简便地完成时 频转换等计算； COMSOL在此类问题的不足  流场计算结果无法提取流动声源；  案例库中航空发动机的两案例声源均某 阶波导为声源； COMSOL建模过程 以流场计算结果提取气 动声源，同时计算背景 流动的情况，将时域的 声源进行转化，作为声 场频域计算的声源。 以卡门涡街效果为例 卡门涡街是一个非常典 型的流动问题，以此为 基础进行研究。 速度变化 压力变化 COMSOL建模过程 根据以上过程利用 COMSOL Multiphysics® 进行建模，由于气动噪声 源所需要的流体计算精度较高，因此选择流体 SST 模型进行计算。 计算结果 分别取低于管截止频率的计算结果与高于截止频率的计算 结果，可以看到，管道中的声传播仍然服从声波导传播的规律， 低于截止频率时仍主要是平面波为主传播，而进入高频后，管 中主要以高阶模态为主。 目前存在的不足 建模及分析流程基本可以确定，但有较多需要完善的细节。  目前的声源提取只提取了偶极子源，应该将单极子、 四极子源都提取出来；  目前选用了常规的声场接口，仅仅适合低流速下的 分析。需要将压力声学接口换为线性欧拉方程或线 性 N-S 方程；  利用 COMSOL 强大的多物理场接口，应该将结构 振动效果也考虑进来。 谢 谢！！