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孔穴流激噪声的计算与验证研究 被引量：24
1
作者 张楠 沈泓萃 +2 位作者 姚惠之 朱锡清 俞孟萨 《船舶力学》 EI 北大核心 2008年第5期799-805,共7页
流激噪声的预报问题是流体动力声学领域的重点和难点。在气动声学领域,人们对此问题进行了很多探索,而在水声学领域,该问题尚缺乏深入的研究,文章的目的在于初步建立适用于水中流激噪声预报的数值方法。通过大涡模拟(LES)方法和FW-H声... 流激噪声的预报问题是流体动力声学领域的重点和难点。在气动声学领域,人们对此问题进行了很多探索,而在水声学领域,该问题尚缺乏深入的研究,文章的目的在于初步建立适用于水中流激噪声预报的数值方法。通过大涡模拟(LES)方法和FW-H声学类比方法,计算了两类孔穴的流激噪声问题,分析了声压谱级、壁面压力功率谱、涡量分布等,并利用试验结果对数值预报进行了验证。研究表明,计算结果量级可靠,符合声学一般规律。 展开更多
关键词 流激噪声 大涡模拟 fw-h方程 平板 孔穴
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CRH3型高速列车气动噪声数值模拟研究 被引量：24
2
作者 孙振旭 宋婧婧 安亦然 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期701-711,共11页
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,... 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。 展开更多
关键词 气动噪声 NLAS fw-h方程 噪声面
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高速列车突入隧道引起的压缩波的理论研究 被引量：5
3
作者 赵文成 高波 +1 位作者 王英学 琚娟 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期447-450,共4页
应用气动声学理论对高速列车突入隧道引起的复杂压力场进行了研究.根据实际情况,对气动声学的FfowcsWilliams Hawkings方程(FW H方程)进行简化,以节省计算资源和计算时间.应用伽利略变换对简化后的方程进行变量变换,使得曲面函数仅与空... 应用气动声学理论对高速列车突入隧道引起的复杂压力场进行了研究.根据实际情况,对气动声学的FfowcsWilliams Hawkings方程(FW H方程)进行简化,以节省计算资源和计算时间.应用伽利略变换对简化后的方程进行变量变换,使得曲面函数仅与空间相关;再直接对方程进行傅立叶变换,将其从时域转换到频域.最后,采用格林函数法求解FW H方程,得到了高速列车突入隧道产生的压缩波的波形曲线,该曲线与既有模型试验结果一致. 展开更多
关键词 高速列车 隧道 压缩波 fw-h方程 格林函数法
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轴流风机旋转叶片的气动噪声分析 被引量：17
4
作者 孙扬智 肖世德 +1 位作者 徐鑫凯 潘绍飞 《噪声与振动控制》 CSCD 2016年第4期124-128,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 声学 轴流风机 旋转叶片 气动噪声 fw-h方程 Fluent软件
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剪刀式尾桨悬停状态气动力及噪声特性计算研究 被引量：14
5
作者 樊枫 史勇杰 徐国华 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2100-2109,共10页
建立了一个基于计算流体力学(CFD)/FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程的预测剪刀式尾桨悬停状态气动性能和噪声特性的分析方法。该方法首先采用CFD方法对尾桨流场进行求解,并应用嵌套网格技术对流场空间进行离散。控制方程采用非惯性... 建立了一个基于计算流体力学(CFD)/FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程的预测剪刀式尾桨悬停状态气动性能和噪声特性的分析方法。该方法首先采用CFD方法对尾桨流场进行求解,并应用嵌套网格技术对流场空间进行离散。控制方程采用非惯性坐标系下的Navier-Stokes方程,空间方向采用二阶迎风格式(Roe格式)进行求解,时间方向采用隐式LU-SGS(Lower-Upper Symmetric Gauss-Seidel)格式进行推进。在此基础上,采用FW-H方程将尾桨噪声声压扰动传播至远场,以获得尾桨的噪声特性。应用该方法对两种剪刀式尾桨构型('L'构型和'U'构型)进行了计算研究,对比分析了剪刀式尾桨在气动力和噪声方面与常规尾桨的差别,以及两个重要构型参数(剪刀角和轴向间距)对剪刀式尾桨气动力和噪声的影响规律。计算结果表明,构型参数对剪刀式尾桨气动力和噪声特性影响很大,合理地选择构型参数可以降低尾桨噪声水平。 展开更多
关键词 剪刀式尾桨 气动特性 噪声特性 fw—h方程 计算流体力学
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高速列车头型近场与远场噪声预测 被引量：12
6
作者 高阳 李启良 +2 位作者 陈羽 王毅刚 钱堃 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期124-129,共6页
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... 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2.0dB(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. 展开更多
关键词 高速列车 头型 气动噪声 fw-h方程 声扰动方程
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考虑地面效应的高速列车远场气动噪声计算方法研究 被引量：11
7
作者 刘加利 张继业 张卫华 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期94-100,共7页
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,... 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350km/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90.76dB;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94.72dB。 展开更多
关键词 气动噪声 地面效应 GREEN函数 fw-h方程
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小型垂直轴风力发电机的气动噪声数值模拟与试验验证 被引量：11
8
作者 刘希昌 莫秋云 +2 位作者 李帅帅 严顺康 施军建 《流体机械》 CSCD 北大核心 2016年第6期11-16,共6页
为了降低小型垂直轴风力发电机的气动噪声,对其噪声产生机理进行了分析。首先,在瞬态计算时运用大涡模拟(LES)模型对在一定工况下的三维风轮周围的流场进行分析;其次,在声学计算时运用FW-H方程对风轮产生的气动噪声进行分析并得出频谱;... 为了降低小型垂直轴风力发电机的气动噪声,对其噪声产生机理进行了分析。首先,在瞬态计算时运用大涡模拟(LES)模型对在一定工况下的三维风轮周围的流场进行分析;其次,在声学计算时运用FW-H方程对风轮产生的气动噪声进行分析并得出频谱;最后,通过实例验证了该方法能有效预测其气动噪声。结果表明:小型垂直轴风力发电机的气动噪声主要是涡流噪声;监测点的噪声值随着离风轮旋转轴半径的增加而减小,且在垂直于叶轮旋转轴的平面上具有指向性。小型垂直轴风力发电机的气动噪声分析为其进一步低噪声优化提供了依据。 展开更多
关键词 小型垂直轴风力发电机 气动噪声 fw-h 方程
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带脊状结构的NACA0018翼型气动噪声特性 被引量：10
9
作者 王松岭 李曙光 +2 位作者 刘梅 梁秀俊 吴正人 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第7期166-171,共6页
为了减少翼型的气动噪声,采用声类比的方法,以NACA0018翼型为研究对象,研究脊状结构对翼型远场噪声的影响。分别模拟来流速度为12 m/s和24 m/s,在6°攻角下布置脊状结构的翼型流场,对应的基于弦长雷诺数大约为1. 6×105。通过F... 为了减少翼型的气动噪声,采用声类比的方法,以NACA0018翼型为研究对象,研究脊状结构对翼型远场噪声的影响。分别模拟来流速度为12 m/s和24 m/s,在6°攻角下布置脊状结构的翼型流场,对应的基于弦长雷诺数大约为1. 6×105。通过FW-H方程计算大涡模拟提取的声源项,得到Riblet-Q和Riblet-H翼型的声场。非定常流场计算结果表明:6°攻角下Riblet-H翼型能够改善翼型边界层分离情况,抑制涡结构脱落,从而减小翼型表面压力脉动和接收点处声压波动。逆压梯度段脊状结构可以有效减小频率在0～3 000 Hz内的噪声。进一步研究表明,该状态下的噪声主要由边界层引起的涡脱落噪声所主导。可见,适当位置的脊状结构可以改善翼型的噪声情况。 展开更多
关键词 脊状结构 声类比 fw-h方程 噪声特性 涡脱落噪声
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基于边界元理论求解水下潜艇流噪声的研究 被引量：10
10
作者 江文成 张怀新 孟堃宇 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2013年第4期453-459,共7页
该文运用无紧致声源假定的边界元法和传统的FW-H方程对水滴型潜艇的流噪声特性进行了数值模拟,将数值模拟得到的水听器处的声压值与试验值进行了对比,并研究了两种方法在求解沿潜艇X轴和Z轴上不同特征点处流噪声时的差异。结果表明,对... 该文运用无紧致声源假定的边界元法和传统的FW-H方程对水滴型潜艇的流噪声特性进行了数值模拟,将数值模拟得到的水听器处的声压值与试验值进行了对比,并研究了两种方法在求解沿潜艇X轴和Z轴上不同特征点处流噪声时的差异。结果表明,对于水听器处的流噪声声压值,边界元法得到的解更接近于试验值,而对于远场求解,两种方法得到的结果相差不大。 展开更多
关键词 潜艇 流噪声 fw-h方程 边界元法
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基于流固耦合作用的柔性体流噪声降噪机理研究 被引量：8
11
作者 刘占生 马瑞贤 +1 位作者 杨帆 张广辉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期176-184,共9页
舵体与流体相互作用产生的流噪声是水动力噪声的主要来源之一,这种噪声以宽频噪声为主,一般的降噪措施难以对其进行有效控制,而柔性舵体提供了解决的技术方案。以柔性NACA0018翼型为对象,基于流场大涡模拟、考虑任意运动固体边界的声学F... 舵体与流体相互作用产生的流噪声是水动力噪声的主要来源之一,这种噪声以宽频噪声为主,一般的降噪措施难以对其进行有效控制,而柔性舵体提供了解决的技术方案。以柔性NACA0018翼型为对象,基于流场大涡模拟、考虑任意运动固体边界的声学FW-H方程、并进一步利用弱耦合流固耦合算法考虑流体与柔性体的相互作用,对柔性翼型绕流非定常流场及流致噪声进行仿真,系统地分析不同攻角下柔性体的变形对流动、声源特性及流噪声辐射特性的影响。仿真结果表明:柔性体的变形延缓了壁面的流动分离,减小了湍流区,并抑制了壁面的压力脉动;降低了转捩区和湍流区的壁面声源强度,层流区的声源强度在大攻角下减小,而在小攻角下增大;随着攻角的变化,远场辐射噪声总声压级在翼型弦长方向和法线方向上呈现不同的变化规律,噪声频谱特性也表现出不同的规律。 展开更多
关键词 柔性体 大涡模拟 fw-h方程 流固耦合 流噪声
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高速动车组气动噪声试验与仿真分析 被引量：7
12
作者 贾尚帅 张文敏 +1 位作者 韩铁礼 彭垒 《应用声学》 CSCD 北大核心 2021年第4期611-618,共8页
通过风洞试验对某高速动车组整车、受电弓及转向架远场气动噪声特性进行分析。试验结果表明,高速动车组远场气动噪声是一宽频噪声,总声能随速度的6.6次方增加;由受电弓引起的远场气动噪声主要集中在中高频,噪声峰值频率随速度变化线性增... 通过风洞试验对某高速动车组整车、受电弓及转向架远场气动噪声特性进行分析。试验结果表明,高速动车组远场气动噪声是一宽频噪声,总声能随速度的6.6次方增加;由受电弓引起的远场气动噪声主要集中在中高频,噪声峰值频率随速度变化线性增加;由转向架引起的远场气动噪声主要集中在中低频,噪声峰值频率与速度无关。在此基础上,通过大涡模拟和声扰动方程获得该高速动车组近场噪声。高速动车组远场噪声测点仿真结果与试验结果的最大差值2.2dB(A),最大相对误差2.5%,表明仿真模型的准确性。仿真结果表明,车头近场噪声以车头鼻尖为界,底部气动噪声能量大于上部流线型气动噪声能量,其中转向架舱位置噪声能量最大,因此进行车内外降噪方案设计时,应重点关注车头转向架舱位置。 展开更多
关键词 高速动车组 气动噪声 风洞试验 fw-h方程 声扰动方程
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流固耦合振动效应对机翼气动噪声辐射的影响研究 被引量：7
13
作者 蒋树杰 刘菲菲 陈刚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第19期7-13,共7页
在常规气动声学研究中,机翼结构往往被视为不会与流体发生耦合作用的刚性体,认为流体压力不会引起机翼结构振动。但实际上机翼结构在外部流体激励作用下会产生振动,结构振动会起流场变化进而引起气动噪声变化。对于弹性较大的机翼结构... 在常规气动声学研究中,机翼结构往往被视为不会与流体发生耦合作用的刚性体,认为流体压力不会引起机翼结构振动。但实际上机翼结构在外部流体激励作用下会产生振动,结构振动会起流场变化进而引起气动噪声变化。对于弹性较大的机翼结构忽略这种流固耦合振动噪声效应会导致数值模拟结果偏离实际情况。为了研究流固耦合振动效应对气动噪声预测结果的影响,以NACA0012翼型为对象,采用CFD/CSD耦合数值方法求解翼型流场和结构场的非定常响应,再通过FW-H方程评估翼型的远场辐射气动噪声。仿真结果表明考虑流固耦合效应时翼型的气动噪声要显著大于刚体模型情况,并且噪声声源指向性发生明显改变。对机翼表面涡量分析发现,机翼的振动改变了机翼表面压力分布,导致机翼表面湍流动能增强,进而造成机翼辐射气动噪声的增大;并且弹性机翼辐射的气动噪声随着机翼刚度降低呈增大趋势。 展开更多
关键词 机翼噪声 流固耦合 大涡模拟 fw-h方程
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三维FW-H方程与CAA数值模拟匹配技术研究 被引量：4
14
作者 李晓东 段传波 于潮 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期51-54,共4页
本文研究了三维FW-H方程与CAA数值模拟匹配技术。首先验证了适于亚音任意运动声源的Farassat时域公式和适于亚音匀速直线运动声源的Lockard频域公式,采用均匀流中单极子源声辐射问题对两类公式进行了校核。进一步,采用FW-H／CAA匹配技... 本文研究了三维FW-H方程与CAA数值模拟匹配技术。首先验证了适于亚音任意运动声源的Farassat时域公式和适于亚音匀速直线运动声源的Lockard频域公式,采用均匀流中单极子源声辐射问题对两类公式进行了校核。进一步,采用FW-H／CAA匹配技术对风扇／压气机前传声进行了预测。近声场基于轴对称三维CAA方法获得,远声场则基于近声场数据采用三维可穿透FW-H方程时域公式进行预测,并校核算例着重分析了不同积分面对远场声指向性的影响。本文研究证实了FW-H／CAA数值模拟匹配技术的可行性和解决工程实际问题的潜力。 展开更多
关键词 fw-h方程 计算气动声学 风扇/压气机 单极子源
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高速潜艇水动力学特性及流噪声空间演化规律研究
15
作者 袁一芳 韩磊 +1 位作者 董玮 赵云 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2024年第3期392-403,共12页
潜艇是当代海军的重要作战武器,其水动力学特性和流噪声特性是性能优劣的重要参考依据,同时,潜艇又在不断向着高航速方向发展。该文以SUBOFF全附体潜艇模型为研究对象,应用FLUENT中的RNG k-ε湍流模型和FW-H声学模型,对20.00 kn、30.00... 潜艇是当代海军的重要作战武器,其水动力学特性和流噪声特性是性能优劣的重要参考依据,同时,潜艇又在不断向着高航速方向发展。该文以SUBOFF全附体潜艇模型为研究对象,应用FLUENT中的RNG k-ε湍流模型和FW-H声学模型,对20.00 kn、30.00 kn及40.00 kn高航速条件下的潜艇水动力学特性和流噪声空间演化规律进行了研究,包括潜艇表面所受阻力情况以及绕流场压力、速度和旋涡的分布特性,分析了航速变化对水动力学特性的影响,发现:潜艇在水下前行时,其壁面所受压力与航速平方成正比;潜艇周围流域的速度峰值均约为航速的1.36倍;随航速增加,马蹄涡逐渐远离指挥台和艉翼,尾涡变粗变长,旋涡运动增强。此外,该文还分析了不同航速下,特征点处流噪声的总声压级、声压频率和声功率密度,发现航速增加一倍,特征点处流噪声增加约6 dB,声功率主要集中在0~3500 Hz;探究了航速及辐射半径对潜艇纵横剖平面上流噪声指向性的影响,对比了不同航速潜艇艏艉方向上流噪声的衰减规律,发现径向指向性强于潜艇艏艉方向,辐射半径增加时,径向的指向性愈发显著,径向与艏艉方向的总声压级纵横比k随辐射半径的扩大基本呈现对数增长趋势;潜艇上游流噪声的衰减快于下游,且随距离的增大逐渐趋于一致;潜艇航速对声指向性的影响较小,对远场流噪声衰减规律无明显影响;还拟合得出了流噪声随辐射半径、航速变化的衰减规律表达式,相关性超0.99。该研究结果对于进一步优化潜艇型线,改善其流动和噪声性能,提升综合作战能力具有重要意义。 展开更多
关键词 水动力学 fw-h方程 SUBOFF潜艇 高速航行 流噪声
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不同前倾角度倾转旋翼噪声数值计算分析
16
作者 袁明川 孙会迅 +2 位作者 李志彬 牛青峰 樊枫 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期205-213,共9页
基于自由尾迹结合FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程的方法建立了倾转旋翼气动噪声计算模型,并采用倾转旋翼模型噪声试验数据验证了计算分析方法的有效性。选取典型过渡路径,进行考虑配平的倾转双旋翼气动噪声特性计算,获得了旋翼桨... 基于自由尾迹结合FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程的方法建立了倾转旋翼气动噪声计算模型,并采用倾转旋翼模型噪声试验数据验证了计算分析方法的有效性。选取典型过渡路径,进行考虑配平的倾转双旋翼气动噪声特性计算,获得了旋翼桨叶剖面非定常气动载荷以及不同测点气动噪声等计算结果,分析了倾转旋翼在不同前倾角下噪声指向性和噪声声压级的变化。结果表明:由于双旋翼噪声在传播中的叠加和抵消,倾转双旋翼和孤立单旋翼的噪声指向特性存在较大的不同;倾转旋翼噪声随前倾角增加总体上呈现先增加后减小的变化趋势,在前倾角30°附近噪声最强;不同前倾角下噪声声压级和指向性的变化与旋翼桨尖马赫数、气动载荷和桨盘角度等多种因素相关。 展开更多
关键词 倾转旋翼 气动噪声 倾转角度 自由尾迹 fw-h方程
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螺旋桨水动力噪声数值计算方法研究
17
作者 朱天赐 傅慧萍 李杰 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第3期69-74,共6页
为了确立水动力噪声量化计算规程,对基于FW-H方程的声类比计算方法进行系统性研究。采用螺旋桨水动力性能EFD及CFD标模DTMB 4 119螺旋桨为研究对象,基于大涡模拟方法系统探讨了声类比计算收敛性相关问题,包括声学计算时间的影响分析、... 为了确立水动力噪声量化计算规程,对基于FW-H方程的声类比计算方法进行系统性研究。采用螺旋桨水动力性能EFD及CFD标模DTMB 4 119螺旋桨为研究对象,基于大涡模拟方法系统探讨了声类比计算收敛性相关问题,包括声学计算时间的影响分析、单个叶片声压与叶片总声压的关系、声压与流动压力比较等。研究表明,声学计算时间的长短对频率谱的分布有影响,但平均声压级几乎不受影响,误差不到1%;单个叶片的SPL几乎相等但声压存在相位差,总体SPL相比单个叶片有所降低;螺旋桨远场声压一般低于流动压力,近场螺旋桨域内则例外,呈现不收敛趋势。由此可见,将流动与声传播解耦的声类比方法对于近场声压求解有一定局限性。 展开更多
关键词 螺旋桨 水动力噪声 数值计算方法 声类比 fw-h方程
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环境风对高速列车气动噪声特性的影响分析
18
作者 张治乾 于培师 +1 位作者 赵军华 赵凡 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第3期533-541,共9页
气动噪声随着列车运行速度的提高急剧增加,是高速列车噪声的重要组成部分。本文使用缩比为1:20的三车编组模型,通过三维瞬态延迟分离涡模型求解高速列车的外流场,分析了环境风对流场结构与声源特性的影响;之后使用FW-H方程进行噪声传播... 气动噪声随着列车运行速度的提高急剧增加,是高速列车噪声的重要组成部分。本文使用缩比为1:20的三车编组模型,通过三维瞬态延迟分离涡模型求解高速列车的外流场,分析了环境风对流场结构与声源特性的影响;之后使用FW-H方程进行噪声传播计算,分析了不同速度的环境风对高速列车气动声学行为特性的影响。结果表明:高速列车主要的噪声源分布在转向架附近,在环境风的影响下,列车背风侧声源强度高于迎风侧,列车底部声源强度增幅较大。10 m/s以内的环境风会改变高速列车在尾流区域的声学指向性,并使气动噪声增加2.1∼8.7 dB。相关结论可以为高速列车气动声学设计等研究提供参考。 展开更多
关键词 高速列车 气动噪声 延迟分离涡模拟 fw-h方程 环境风
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柔性变形后缘翼型阵风减缓及气动噪声分析
19
作者 张育鸣 戴玉婷 +2 位作者 黄广靖 杨超 蒋树杰 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期111-123,共13页
柔性变形后缘以无缝、光滑的气动外形不仅在气动方面相比传统铰链舵面有显著优势,在提升噪声性能方面也具有较大潜力。在大涡模拟模型和基于Lighthill声比拟方法的FW-H方程基础上,利用CFD数值仿真研究了有缝后缘和无缝后缘的气动噪声特... 柔性变形后缘以无缝、光滑的气动外形不仅在气动方面相比传统铰链舵面有显著优势,在提升噪声性能方面也具有较大潜力。在大涡模拟模型和基于Lighthill声比拟方法的FW-H方程基础上,利用CFD数值仿真研究了有缝后缘和无缝后缘的气动噪声特性对比。更进一步,在遭遇阵风时,通过无缝后缘柔性动态变形进行载荷减缓,并与无缝后缘刚性偏转进行载荷减缓效率和气动噪声特性对比。研究表明,在4°迎角下,无缝后缘相比有缝后缘纯音噪声峰值降低20.2 dB;在4°~20°等效迎角的正弦阵风下,基于无缝柔性变形后缘的翼型载荷减缓效率均在60%以上,比刚性偏转后缘的载荷减缓效率高出10%~30%;且在12°等效迎角的正弦阵风下,无缝后缘柔性变形纯音噪声峰值相比刚性偏转最高可降低7.2 dB。最后从动态特性和流场演化角度分析了无缝后缘两种偏转方式对阵风载荷减缓效率和气动噪声特性的影响机理。 展开更多
关键词 柔性变形 大涡模拟 fw-h方程 阵风减缓 纯音噪声
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高速列车关键区域流场结构及气动噪声特性仿真分析
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作者 柳润东 李志强 +1 位作者 伍向阳 潘永琛 《中国铁路》 北大核心 2024年第6期1-6,共6页
通过建立包含受电弓、转向架的3节编组列车数值模型,利用分离涡模型对车身流场进行计算,利用宽带噪声源模型和FW-H方程对车身表面源强以及远场气动噪声传播进行分析。研究结果表明:高速列车车身周围流动结构与噪声源位置密切相关;车头... 通过建立包含受电弓、转向架的3节编组列车数值模型,利用分离涡模型对车身流场进行计算,利用宽带噪声源模型和FW-H方程对车身表面源强以及远场气动噪声传播进行分析。研究结果表明:高速列车车身周围流动结构与噪声源位置密切相关;车头、车尾、受电弓、转向架区域为主要噪声源区域;随着列车运行速度的提高,车身表面声功率增加;气动噪声源强度主要取决于气流与构件之间相互作用状况,头车1位转向架表面声功率最高,随着纵向距离的增加,转向架表面声功率呈减小趋势。 展开更多
关键词 高速列车 fw-h方程 分离涡模拟 流场结构 气动噪声
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