使用CFX联合Actran进行气动噪声分析
基于Actran某车型后视镜风噪声计算
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｎｏ ｗａ ｄ ａ ｙ ｓ，ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ’ Ｓ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎｅ ａ ｎｄ ｔ ｉ ｒ ｅ ｒ ｏ ａ ｄ ｎ ｏ ｉ ｓ ｅ，
作 者 简 介 ：白 长安 （ １ ９ ８ ７ 一） ， 男， 山 东泰 安 人 ， 硕士 ， 研 究 方 向 为汽 车 振 动 与 噪 声 方 向 ， （ Ｅ ． ｍａ ｉ ｌ ） ｂ ａ ｉ ｃ ａ ＠ｓ ｈ ｅ ｅ ｎ ｒ ａ ｙ ． ｃ ｏ ｍ
第２ ２卷 增刊 ｌ ２ ０１ ３年 ５ 月
计 算 机 辅 助 工 程
Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ａｉ ｄ ｅ ｄ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｖｏ １ ． ２２ Ｓ ｕ ｐｐ １ ． １
Ｍａ ｖ ２ ０１ ３
文章编号 ： １ ０ ０ ６—０ ８ ７ １ （ ２ ０ １ ３ ） Ｓ Ｉ 一 ０ １ ２ ４ — ０ ７
基于 Ａ ｃ Байду номын сангаас ｒ ａ ｎ某 车 型后 视 镜 风 噪声计 算
白长安 ， 隋 洪涛 ， 李 奇
（ 上 海海基盛元信 息科技有 限公 司， 上海 ２ ０ ０ ２ ３ ５ ）
摘要 ：随 着汽车发 动机 与轮 胎路 面噪 声控 制 方 法的研 究与 应 用 ， 汽 车风 噪 声 对车 内声环 境 的影 响
越 来越 显著 ． 风噪 声对 车 内的作 用分 为声壁 面脉动 压 力 、 湍流 壁 面脉 动 压 力 ２种机 理 ． 选 择 一款 车 型， 采 用通 用 Ｃ Ｆ Ｄ软件 与 Ａ ｃ ｔ ｒ ａ ｎ相 结合 的方 法 ， 对其 车 内风噪 声影 响进 行 计算 ， 并在后 处理 中分析 ２种 机理 导致 的 声源对 车 内驾 驶 员人 耳 处的噪 声贡 献 率． 关键 词 ：风噪 声 ；声壁 面脉 动压 力 ；湍流 壁 面脉动压 力 ；Ａ ｃ ｔ ｒ ａ ｎ
噪声分析软件Actran航空发动机声学问题解决方案
5.1.1 发动机的基本情况................................................................................................21 5.1.2 优化声衬的工况参考点........................................................................................22 5.1.3 ACTRAN 模型 .....................................................................................................22 5.1.4 阻抗优化方法........................................................................................................25 5.1.5 插入损失与优化的阻抗结果................................................................................27 5.1.6 ACTRAN 在声衬设计方面的应用.......................................................................30 5.2 排气噪声应用案例...........................................................................................................30 5.2.1 模型参数................................................................................................................32 5.2.2 计算结果................................................................................................................35 六、ACTRAN 应用前景 ...............................................................................................................40
actran气动声学算例
actran气动声学算例
计算气动声学的一个常见示例是使用 Actran 软件进行飞机外部噪声的预测。
以下是一个基于 Actran 的气动声学算例的简要描述：
1. 几何模型和网格生成：首先，需要建立飞机的几何模型，并使用合适的网格生成工具生成计算网格。
网格的质量和分辨率对于准确的声学计算非常重要。
2. 流动模拟：使用计算流体力学（CFD）软件，如Fluent 或 StarCCM+，对飞机周围的流场进行模拟。
这将提供流场的速度、压力和温度等信息。
3. 声学模拟：将 CFD 得到的流场数据导入 Actran 中，使用气动声学模块进行声学模拟。
Actran 可以根据流场信息计算出声波的产生、传播和反射。
4. 声源建模：在 Actran 中，可以定义各种声源，如飞机表面的脉动压力、喷流噪声等。
这些声源的特性将根据 CFD 结果或实验数据进行设置。
5. 声学传播计算：Actran 会根据声源信息和几何模型，计算声波在空间中的传播。
它可以考虑声的反射、折射和衰减等因素。
6. 结果分析：计算完成后，Actran 可以提供声学结果的可视化和分析工具。
可以查看声压级分布、噪声辐射方向图、频率谱等，以评估飞机的噪声水平。
通过这样的算例，研究人员或工程师可以评估不同设计方案对飞机噪声的影响，优化飞机的外形或其他参数，以降低噪声水平。
需要注意的是，这只是一个简单的示例，实际的 Actran 气动声学计算可能会涉及更复杂的模型、边界条件和声源设置，具体取决于研究的具体问题和要求。
航空发动机气动噪声的数值模拟与分析
航空发动机气动噪声的数值模拟与分析第一章介绍航空发动机噪声是广泛存在于飞机起飞和着陆过程中的一种严重问题，长期暴露在这样的噪声环境中不仅会对机组人员造成负面影响，也会对周围居民造成困扰。
因此，如何减少航空发动机噪声已成为现代航空工业研究的一个热点问题。
而气动噪声是航空发动机噪声的主要构成部分之一，因此研究航空发动机气动噪声的数值模拟与分析也越来越受到关注。
本文将介绍航空发动机气动噪声的研究现状和热点，并详细介绍气动噪声数值模拟和分析的相关技术和方法。
第二章气动噪声的成因气动噪声是指由于流体运动而引起的噪声。
在航空发动机中，气动噪声主要由以下几个因素产生：1. 声源体的振动：航空发动机中的转子、叶片、喷嘴等零部件在运动时会引起气体的振动，从而产生气动噪声。
2. 湍流噪声：流体在通过机身和发动机时会产生湍流，湍流产生的涡旋会引起空气的震动，从而形成湍流噪声。
3. 声束传播：由于航空发动机工作时产生的高压气流引起的空气震荡会在空气中形成声束，从而产生气动噪声。
第三章气动噪声的数值模拟方法航空发动机气动噪声的数值模拟是指利用计算机模拟航空发动机高速气流在流体中的运动过程，从而预测在不同工况下产生的气动噪声。
其主要方法包括：1. Lighthill方程：Lighthill方程是由Lighthill提出的一种用于描述气体运动中声波产生和传播的方程。
Lighthill方程主要应用于复杂流动噪声的数值模拟，并且需要采用高阶数值方法求解。
2. 过渡流数值模拟：过渡流数值模拟是基于Navier-Stokes方程的有限体积法，通过求解有限体积方程和边界条件，能够直接计算复杂流动场的压力和速度分布。
目前，过渡流数值模拟已成为气动噪声数值模拟的主流方法。
第四章气动噪声的分析方法气动噪声的分析主要是采用声学方法来计算声波的传播和变化，从而得到航空发动机噪声的频率、强度和方向等信息。
常用的气动噪声分析方法包括：1. 传递矩阵法：传递矩阵法是基于声学理论和流体动力学的模型，通过建立传递矩阵模型对复杂流动场的噪声进行分析和计算，具有高精度、高效率等优点。
actran气动噪声计算原理
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。
Actran-2012用户大会-Daimler-气动噪声经典案例分析
Experimental data • • • Geometric and hydrodynamic boundary conditions Velocity profiles and spectra Wall pressure and far field spectra
4
Simulation Setup
Hybrid CAA
Source mapping CFD mesh Unsteady CFD results Acoustic mesh Acoustic sources
Theory Lighthill analogy: •
∂ 2Tij ∂2ρ′ ∂2 2 2 − c0 ∆ρ ′ = = ρ ui u j − τ ij + δ ij p′ − c 0 ρ′ 2 ∂t ∂xi ∂x j ∂xi ∂x j
(
(
))
Export settings • Output quantities: velocity vector and density • ∆texport = ∆tCFD = 1*10-5 s (@5kHz: 20 time steps per period) Texport = 0.2 s (Averaging: 5 x 0.04 s) --> min. 25 Hz with a frequency resolution of 25 Hz • Mapping
ACTRAN航空噪声模拟案例_简介
ACTRAN DGM
ACTRAN Vibro-Acoustics
ACTRAN Aero-Acoustics
ACTRAN TM
ACTRAN Acoustics ACTRAN VI 6
Copyright Free Field Technologies
Some Aerospace Customers
服务: 培训, 技术交流, 工程咨询, 特别开发 科研:FFT参加众多科研项目，从风机噪声、机身壁板声学设计、环控系
统噪声、航空发动机噪声到高性能计算以及产品的声学设计等。
5
Copyright Free Field Technologies
The ACTRAN software suite
ACTRAN feature
支持详细e 玻璃棉
10
Copyright Free Field Technologies
ACTRAN典型应用2-环控系统声学设计
研究声波在环控系统管道内的传播 影响管道声学性能的多种因素
横截面形状 固定装置 管壁材料、厚度
FFT-海基盛元
ACTRAN在航空工业的应用
李奇 博士
Copyright Free Field Technologies
内容
飞机噪声源
ACTRAN 产品介绍
ACTRAN在航空工业的应用案例
2
Copyright Free Field Technologies
飞机主要的噪声源
机舱内噪声 客舱总体噪声水平
ACTRAN 产品介绍
ACTRAN在航空工业的应用案例
4
Copyright Free Field Technologies
ACTRAN在风噪开发控制中的应用
Actran在整车风噪开发中的应用Day,Month,Y ear目录一、风噪概述二、风噪开发流程三、Actran在风噪开发过程中的应用四、Actran在风噪开发过程中的应用案例介绍一、风噪概述风噪产生的原因汽车在高速行驶时与气流产生相对运动，运动的空气作用在车身上，通过不同的形式对车内产生的噪声，称为风噪，即空气动力噪声。
车身造型附件设计车身密封☐汽车风噪声随行驶速度增大，车内噪声呈指数增长；☐高速下，风噪声成为车内主要噪声源；☐随动力系统、路面轮胎噪声降低，尤其是在新能源汽车中，没有了发动机噪声的遮蔽，车内风噪声问题愈加突出；☐顾客对车内舒适度、安静度的要求越来越高，风噪问题是顾客抱怨最多的性能问题之一。
研究与治理风噪声的必要性燃油车电动车发动机噪声降低或消失导致风噪声问题凸显研究与治理风噪声的必要性一、风噪概述风噪控制方法DMU 检查仿真分析风洞试验成本高！只能做噪声水平评估，无法详细分析机理！车辆已定型，对源的优化空间小！油泥模型EP 样车成本相对较低准确评估风噪水平，分析噪声来源和贡献量进入早期设计阶段，开展早期噪声优化设计前期CAS 阶段外造型及整车阶段车内外噪声分析与优化V aone Actran Virtual lab流场+Star CCM+ Fluent Openfoam声学Powerflow根据经验识别风险点无法定量评估设计方案的影响A 柱造型以及与风挡面差前角窗饰板、B 柱饰板、C 柱饰板面差外后视镜与侧窗距离及夹角雨刮设计形式机盖造型……车身密封前期CAS 阶段及整车设计阶段二、风噪开发流程整车开发中，风噪控制在造型、数据、样车阶段都有应用。
包括DMU检查、仿真分析、试验测试等方法。
CAS DMU CAS仿真油泥风洞试验整车风噪仿真CAD DMU整车风洞试验StylingCADEP Phase三、Actran在风噪开发过程中的应用基于声类比法的风噪仿真分析思路CFD分析声学分析三、Actran 在风噪开发过程中的应用车外风噪声源作用形式☐AWPF (Acoustic wall pressure fluctuations)：湍流自身可以看做体声源，如后视镜尾涡区域就是典型的体声源；后视镜尾涡噪声传播的过程中，在侧窗表面发生反射1a ；部分噪声透过侧窗，传递到车内1b 。
CFD++,CAA++气动噪声解决方案
CFD++/CAA++地面交通工具气动噪声解决方案张杰刘鹏飞郑敏杰北京银景科技有限公司2009年11月目录一、地面交通工具气动分析软件需求 (1)二、北京银景科技地面交通工具气动噪声分析解决方案 (1)三、CFD++/CAA++软件介绍 (1)四、CFD++/CAA++地面交通工具气动噪声分析典型应用 (5)五、总结 (7)一、地面交通工具气动噪声分析软件需求随着地面交通工具的速度越来越快，由于交通工具的运动产生的气动噪声也越来越大。
这种情况下，无论从交通工具的乘坐舒适性还是其对周围居民和建筑物的影响角度来讲，气动噪声的控制问题都变得十分关键。
气动噪声的实验分析作为气动噪声分析最的直接手段，一直以来被广泛采用。
但是由于其对实验设备要求较高，从而运行成本较高，其大规模应用受到一定的限制。
同时，通过实验一般只能得到整体噪声水平的一个评估，对噪声的机理及相关的减噪设计，难以给出确切的结果和设计建议。
通过计算流体力学（CFD）的方法对噪声进行分析，由于其从流动和流场入手，从而可以方便的分析噪声源，对噪声控制和减噪设计给出有意义的分析结果。
但是，目前气动噪声的数值模拟也遇到了一定的困难。
普遍认为，LES方法是求解决气动噪声比较好的办法。
但其只适用于噪声源较强，且观测点离噪声源较近的情况。
如果噪声源较弱，或者离观测点离声源较远的情况，LES方法本身的数值耗散仍然可以将真实的噪声信号掩盖，不能给出很好的计算结果。
另外，LES需要较精细的网格和较大的计算量，只适合于做理论分析，在现阶段仍然难以应用于工程实践。
总之，现阶段地面交通工具需要进行气动噪声分析，同时要求气动噪声的分析手段具有精度较高，计算量不太大，网格质量要求不高，易于使用的特点。
这些都给气动噪声模拟软件提出了很高的要求。
二、北京银景科技地面交通工具气动噪声分析解决方案根据目前地面交通工具气动噪声分析的需求及其面临的问题，北京银景科技有限公司引进了美国Metacomptech公司的气动/气动噪声分析软件CFD++/CAA++作为地面交通工具气动噪声设计分析软件作为解决方案。
基于CFD方法的汽车气动噪声特性分析与研究
液压#动与&封/2021年第04期doi：10.3969/j.issn.1008-0813.2021.04.010基于CFD方法的汽车气动噪声特性分析与研究闫春丽(烟台汽车工程职业学院，山东烟台265500)摘要：以汽车天窗产生的气动噪声为研究对象，根据CFD分析原理及汽车结构特点建立仿真模型，对模型的粒子数量和气动阻力系数进行相关性验证。
采用格子玻尔兹曼法与大涡模拟算法相结合的方法,研究汽车相对行驶速度以及天窗开启状态对气动噪声的影响规律。
研究结果表明：当汽车与空气的相对速度为25km/h时，声压达到最大值125.67dB,对应的激振频率为28Hz；相比于声压幅值，天窗开启状态对声压的波动性影响更为显著#关键词：气动噪声;气动阻力；CFD模型;研究中图分类号:TH138；TD433文献标志码:A文章编号：1008负813(2021)04负044负4Analysis and Research on Aerodynamic Noise Characteristics ofAutomobile Based on CFD MethodYAN Chun-U(Yantai Automotive Engineeang Careac Academy，Yantai265500，China)Abstract:TaNing the aerodynamic noise produced by the sunroof as the research objeci，the simulation model is established according to the principle of CFD analysis and the characteristics of the vehicle structure.The correlation between the numbee of particles and aerodynamic drag coefficient is verified.The grid Boltzmann method and the laroe eddy simulation method are used i study the influence of the relative speed of the vehicle and the opening state of the sunroof on the aerodynamic noise.The results show that when the relative speed of vehicle and air is25 Nm/h，the maxirnum sound pressure is125.67dB，and the corresponding excitation frequency pared with the amplitude of sound poesuoe，iheopencngsiaieotsNyacghihasmooescgnctccanicntauenceon ihetauciuaicon otsound poesuoe.Key wordt:aerodynamic noise；aerodynamic resistance；CFD modd；research0引言汽车的气动噪声是影响人们出行安全性和舒适性收稿日期：2020-05-11基金项目：山东省自然科学基金项目(ZR2016EEB36)作者简介：闫春丽(1983-)，女，甘肃正宁人，讲师，工程硕士，主要研究方向为汽车工程，化工机械等#的重要因素[1]#根据相关研究结论可知，显著的气动噪声不但损伤乘坐人员的中枢神经，而且会增大脑血管的压力,严重时将导致乘客出现头晕、呕吐、四肢无力、麻木等问题[2]。
05-ACTRAN离心泵噪声分析
7
CopyrightHi-KeyTechnology
监测点声压频谱
计算后，得到的其中一个监测点的声压频谱图
8
CopyrightHi-KeyTechnology
声压级分布云图
ACTRAN分析完成，可以查看离心泵外部声场传播云图。
848HZ
转子内
3130HZ
转子内
9
CopyrightHi-KeyTechnology
2
CopyrightHi-KeyTechnology
离心泵工作原理介绍
离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体。
离心泵的作用液体从叶轮进口流向出口的过程中，其速度能和压力能都得到 增加，被叶轮排出的液体经过压出室，大部分速度能转换成压力能，然后沿 排出管路输送出。
叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压，吸水池中的液体在液面压力(大 气压)的作用下，被压入叶轮的进口，于是，旋转着的叶轮就连续不断地吸入 和排出液体。
ACTRAN计算效率高，针对工程问题可以快速得到声学结果，指 导工程师进行降噪处理。
11
CopyrightHi-KeyTechnology
谢谢！ 谢谢！
12
CopyrightHi-KeyTechnology
蜗壳辐射噪声贡献度分析
利用GREEN分析，可以得到壳体不同部位对外部测点噪声响应 的贡献度，指导工程师进行蜗壳优化设计。
4800Hz
10
CopyrightHi-KeyTechnology
总结与展望
介绍使用ACTRAN对离心泵进行噪声分析。
ACTRAN支持模型中包含多种介质。本案例中，离心泵内为水， 蜗壳为钢，蜗壳外为空气域。
3
CopyrightHi-KeyTechnology
基于CFD的二维风力机翼型噪声分析
ｐｏｉｎｔ Ａ
从ＮＡＣＡ００１８机翼后缘的动压云图（图５）和速
度涡量图（图６）可清晰看出，攻角为００时，机翼后缘上
图３不同攻角下的升力系数
Ｆｉｇ．３ Ｔｈｅ ｌｉｆｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ
ａｔ
下面具有很好的对称性，漩涡在尾缘后方脱落。随着 攻角的增大，漩涡脱落的位置沿吸力面往前缘靠拢。
ｖａｒｉｏｕｓ ａｎｇｌｅｓ ｏｆ ａｔｔａｃｋ
高，无法适应不同物体形状。计算气动声学方法，
本文首先通过ＦＬＵＥＮＴ中的ＬＥＳ模型和 ＡＣＴＲＡＮ中Ｌｉｇｈｔｈｉｌｌ声类比的方法模拟对称翼型
ＮＡＣＡ００１８，并将气动和噪声性能与Ｔａｋａｇｉ心１的实验
结果进行验证，再计算风力机非对称翼型 ＮＡＣＡ７４７Ａ３１５在不同攻角和雷诺数下的流场和声 场特征，提出ＮＡＣＡ７４７Ａ３１５的噪声特性与攻角和 雷诺数之间的关系，为今后风力机翼型设计提供
Ｒ＝０．２
式中，带上划线的量为滤波后的场变量；Ｐ——流 体密度；一Ｕｉ、ｉ——过滤后的速度分量；ｕ——湍流
粘性系数；令瓦－－－－（一／／ｑ—Ｕｊ一一Ｒｉｕｉ），一Ｔ０为亚格子应力，亚
格子应力是过滤掉的小尺度脉动和可解尺度湍流 间的动力输运。要实现大涡数值模拟，必须构造亚 格子应力的封闭模式。亚格子应力模式是实现湍 流大涡数值模拟的关键。
一：
幽． ！＝Ｕ霸¨
攻角９ 云
丁
Ｏ
担∽帅加汕如岫㈨如 Ｏ
孺～ №ｍ
３．２．１
酽队 ㈣
的Ｍ越∽
图巧
衄
声压指向图可清晰表明声传播特点。图８表
明在近场半径ｒ＝０．０６ ｍ时，可明显看到机翼前缘声 压较小，而机翼后缘尾流处噪声较大，且在攻角为 ００、３０、６。时，机翼上下声压有很好的对称性。在远 场半径Ｒ＝０．２ ｍ时，声传播方向和偶极子的传播方 向类似，机翼前后缘声压较小，机翼上下辐射声压 在各个攻角均具有较好的对称件．
actran气动噪声计算原理
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。
噪声分析软件Actran在列车声学设计中的应用_唐车
12
Copyright Hi-keyTechnologies
ACTRAN for NASTRAN
从白车身到添加内饰材料整车模型的声学仿真工具 应用于分阶段的研发进程 满足计算精确性要求的同时，极大地提高求解速度 与 Nastran 完全兼容，支持超单元应用 客户: Ford, Nissan, Rieter, ...
ACTRAN在列车声学设计中的应用
ACTRAN软件介绍 列车的噪声问题 ACTRAN在列车声学设计中的应用
15
Copyright Hi-keyTechnologies
列车噪声问题概述
轨道交通噪声对周围居民生产生活的影响，日趋严重。降低列车噪声已 成为当前交通运输工程中的紧迫任务之一。 列车运行噪声主要包括，轮轨噪声，机车动力装置噪声，列车振动噪声 ，等等。随着列车运行速度的不断提高，气动/湍流噪声成为新型高速 列车另一重要噪声源。 传统的列车发动机噪声A计权关系LA=30lgN+10lgP-31.4(dBA)，对于新 型高速列车不再适用，其中N为发动机转速，P为发动机马力。
非定常流场分布
压力，速度，密度，等…
ACTRAN - iCFD
根据CFD计算结果通过Lighthill 或 Mohring 声类比提取湍流噪声源 通过傅里叶变换将时域结果变换 到频域
ACTRAN - VI
计算数据后处理，声场云图及频谱显示
ACTRAN - Aero-acoustics
传播iCFD计算出的流动声源 计算声场分布以及指定位置的声学 变量
气动噪声问题概述
原始结构几何模型与噪声问题描述 ACTRAN Aero-acoustics湍流噪声分析流程与原理 CFD非定常流动模拟 CFD网格划分与Fluent建模 CFD模拟结果 CAA湍流噪声分析 ACTRAN Aero-acoustics模型 CAA网格划分与ACTRAN建模 ACTRAN-iCFD提取噪声源(Lighthill/Mohring)和导入流场(Mohring) ACTRAN Aero-acoustics频域分析结果
基于CFD的发动机冷却风扇气动噪声分析
柴油机设计与制造
曾超， 等： 基于 ＣＦＤ 的发动机冷却风扇气动噪声分析
２０２１ 年 ／ 第 ２７ 卷 ／ 第 ２ 期
图 ８ 环形风扇叶片表面静压分布
图 ６ 风筒内部流场
的声比拟模型 ［８］ ， 设置噪声源和监测点， 继续迭代
相同步数至声场仿真完成。
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｎ ｗａｓ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｍｏｄｅｌ， ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｓａｍｅ ｔｒｅｎｄ ｉｎ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅ ｐｏｉｎｔ ａｎｄ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ． Ｔｈｉｓ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｏｆｆｅｒ ｓｕｐ⁃
５． ０
５． ３
６． ６
６． ８
８． ３
８． ９
图 ４ ＭＲＦ 区域细化网格模型
测试静压 仿真静压 误差 测试效率 仿真效率
Ｐａ
Ｐａ
（％ ）
（％ ）
（％ ）
１ ２６７． １
１ ３４３． ６
６． １
２６． ２
２７． ８
１ ０２４． ７
１ ０５８． ７
３． ４
３４． ６
３５． ９
１ ０７４． ３
７４１． ０
时域上 ３ 个监测点的声压信号转换为频域上的声压
频谱 ［９］ ， １ ９００ ｒ ／ ｍｉｎ 工况下， 测点 ３ 位置风扇线
性频谱如图 １０ 所示。
表 ３ 仿真结果与测试结果数据
流量
ｍ３ ／ ｓ
４． ９
５． ７
actran气动噪声mohring声类比法
Actran是一款用于计算和分析声学和振动问题的仿真软件，而Mohring声类比法则是其中的一种声学分析方法。
以下是有关Actran气动噪声和Mohring声类比法的解释：
Actran气动噪声分析：
Actran是一种基于有限元方法的声学仿真软件，专门用于模拟和分析声学和振动问题，包括气动噪声。
在气动噪声分析中，Actran可以模拟物体（如飞机、汽车等）在气流中运动时产生的噪声，并预测噪声的产生和传播过程。
该软件可以考虑复杂的流场、声场和结构场之间的相互作用，以及各种声学和流体动力学效应。
Mohring声类比法：
Mohring声类比法是一种用于模拟复杂声学场景的声学分析方法。
它基于声源和声传播路径的声学参数，将声学现象与电路中的电信号传输进行类比。
具体而言，它使用电路元件（如电阻、电容和电感）来模拟声学系统中的声源、声场和传播路径。
通过将声学系统转化为等效的电路，可以使用电路分析方法来解决声学问题，如预测声音的传播、反射、吸收等现象。
在声类比法中，声音的特性以电信号的形式进行建模，这可以简化声学问题的处理，特别是在复杂声学环境中。
Mohring声类比法适用于声学系统的分析和设计，可以用于模拟各种声学现象，包括噪声的传播和衰减等。
Actran是一种用于气动噪声等声学问题的仿真软件，而Mohring声类比法是一种声学分析方法，用于模拟复杂声学场景。
这两者可以结合使用，以便更准确地模拟和预测声学现象。
actran气动噪声mohring声类比法
actran气动噪声mohring声类比法
Actran气动噪声Mohring声类比法，也称为Mohring堆垛法，
是一种用于估计气动噪声的方法。
这种方法基于声学原理，通过将流体动力学模拟和声学模拟相结合，实现对气动噪声的预测和分析。
Mohring声类比法的基本思想是将复杂流体动力学过程转化为
等效的声学问题来解决。
这通过将气动噪声源视为等效声源，并将流场中的湍流运动转化为声场中的声振动来实现。
具体而言，Mohring声类比法使用Actran软件进行计算模拟。
该软件基于声学有限元分析（FEA）方法，结合了计算流体动力学（CFD）技术，可以模拟流体流动和声学传播过程。
它使用声学声源模块来模拟气动噪声源，并使用声学传播模块来计算声场的传播和响应。
使用Mohring声类比法进行气动噪声分析的一般步骤包括以下几个方面：
1. 定义气动噪声源：根据实际情况，确定噪声源的位置、特性和振动模式等。
2. 进行流体动力学模拟：使用CFD技术对流场进行数值模拟，得到流速、压力和湍流强度等数据。
3. 进行声学模拟：将CFD模拟结果导入到声学模拟软件中，
进行声学传播模拟，得到声振动的分布和特性等。
4. 进行声源分析：根据声学模拟结果，对气动噪声源进行特性分析，如声功率级和谐波分析等。
5. 进行声场分析：根据声学模拟结果，对声场进行分析，如声压级和声特性等。
通过上述步骤，可以得到气动噪声源的特性信息，以及声场的分布和响应。
这些结果可以用于优化设计和改进措施，以减少气动噪声的产生和传播。
使用CFX联合Actran进行气动噪声分析
如何使用CFX联合Actran进行气动噪声分析2013/8/13 步骤如下：1.定常流场的计算2.采用LES大涡模拟进行非定常流场计算2.1非定常计算需要设置计算总时间和时间步长,如下图所示:2.2采用的湍流模型为LES Smagorinsky大涡模型2.3何时开始保存非定常流场数据先进行一段时间的非定常流场计算，当监测点的数据比如压力、速度等出现周期性波动时，可以认为非定常流场已达到收敛。
此时用刚刚计算的非定常流场最后一步的计算结果（***.res）作为初值，重新开始非定常流场计算，并设置保存每一步的流场数据，要保存的数据依据流体是否可压而不同，对于不可压缩流体，只需保存速度场；对于可压缩流体，需要保存速度场外，还需要保存密度场、压力场和温度场中的一个。
注意要勾选Include Mesh这一项：3.将非定常流场数据转换为Ensight Gold格式打开CFX-Solver Manager，选择Tools-Export，打开流场数据导出面板，在Source 项中选择你第二次计算的非定常流场结果文件（***.res）；然后在DomainSelection中选择你想要导出数据所在的计算域；在Timestep Selection中选择你要导出哪些时间步数据，一般选择All；最后选择导出格式为EnSight以及导出数据的路径，如下图所示：注意：***.res会自动和你保存的.trn非定常流场数据相关联，不需要你自己去设置；如果你没有保存非定常流场数据，那么Timestep Selection不会被激活，呈现灰色，也就无法导出你要的结果了，如下图所示：4.修改.case文件导出Ensight gold格式时，会出现一个***.case配置文件，里面包含了你导出的数据信息，在利用Actran进行气动噪声计算的时候，计算声源就是用这个文件作为输入文件，其格式如图所示：但是必须注意，由于CFX导出数据每个时间步都有一个网格文件，对应为B_ensight_t***.geom，实际上进行Actran声源计算时只需要一个流场网格文件就够了，多了Actran会报错，所以可以把***改为具体的一个网格，比如B_ensight_t000.geom，并把后面的change_coords_only删掉。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
如何使用CFX联合Actran进行气动噪声分析
2013/8/13 步骤如下：
1.定常流场的计算
2.采用LES大涡模拟进行非定常流场计算
2.1非定常计算需要设置计算总时间和时间步长,如下图所示:
2.2采用的湍流模型为LES Smagorinsky大涡模型
2.3何时开始保存非定常流场数据
先进行一段时间的非定常流场计算，当监测点的数据比如压力、速度等出现周期性波动时，可以认为非定常流场已达到收敛。
此时用刚刚计算的非定常流场最后一步的计算结果（***.res）作为初值，重新开始非定常流场计算，并设置保存每一步的流场数据，要保存的数据依据流体是否可压而不同，对于不可压缩流体，只需保存速度场；对于可压缩流体，需要保存速度场外，还需要保存密度场、压力场和温度场中的一个。
注意要勾选Include Mesh这一项：
3.将非定常流场数据转换为Ensight Gold格式
打开CFX-Solver Manager，选择Tools-Export，打开流场数据导出面板，在Source 项中选择你第二次计算的非定常流场结果文件（***.res）；然后在Domain
Selection中选择你想要导出数据所在的计算域；在Timestep Selection中选择你要导出哪些时间步数据，一般选择All；最后选择导出格式为EnSight以及导出数据的路径，如下图所示：
注意：***.res会自动和你保存的.trn非定常流场数据相关联，不需要你自己去设置；如果你没有保存非定常流场数据，那么Timestep Selection不会被激活，呈现灰色，也就无法导出你要的结果了，如下图所示：
4.修改.case文件
导出Ensight gold格式时，会出现一个***.case配置文件，里面包含了你导出的数据信息，在利用Actran进行气动噪声计算的时候，计算声源就是用这个文件作为输入文件，其格式如图所示：
但是必须注意，由于CFX导出数据每个时间步都有一个网格文件，对应为B_ensight_t***.geom，实际上进行Actran声源计算时只需要一个流场网格文件就够了，多了Actran会报错，所以可以把***改为具体的一个网格，比如B_ensight_t000.geom，并把后面的change_coords_only删掉。
同时Actran 只需要速度场的数据（对于不可压缩流体来说），因此其它标量配置文件可以删掉，修改后的.case文件如下图所示，大家可以自己比较一下两者的区别：
5.Actran ICFD设置
利用ICFD进行声源计算，设置输入文件格式为ENSIGHTGOLD格式，输入文件即为刚刚导出的.case文件，其它设置参考AERO_Basics里面的两个算例，这样就完成了CFX联合Actran进行气动噪声分析的设置。