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基于lighthill声类比理论的离心泵流动诱导噪声的数值模拟

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振动与冲击 2018年第23期37卷 84-90,97页

作者：司乔瑞盛国臣衡亚光崔强磊黄凯乐江苏大学流体机械工程技术研究中心江苏镇江212013

基于lighthill声类比理论,采用计算流体力学(CFD)和计算声学(CA)相结合的方法对离心泵内部声场进行了求解。首先采用SST SAS湍流模型对离心泵内部流场进行了三维非定常计算,并导出声源信息,然后在流场计算的基础上进行声学求解,比较研... 详细信息

基于lighthill声类比理论,采用计算流体力学(CFD)和计算声学(CA)相结合的方法对离心泵内部声场进行了求解。首先采用SST SAS湍流模型对离心泵内部流场进行了三维非定常计算,并导出声源信息,然后在流场计算的基础上进行声学求解,比较研究声学边界元法和声学有限元法在应用时的优劣。结果表明:蜗壳隔舌附近压力脉动强度最大、声压级最高,叶片通过频率及其倍频是各监测点上压力脉动的主频,叶轮与隔舌间的动静干涉作用是离心泵流动诱导噪声的主要原因;随着流量的增加,总声压级逐步减小,在效率最高工况点上达到最小,随后上升,偏离效率最高工况点越多,宽频分量越明显;声学有限元法对离散噪声的预估比较有优势,能综合考虑湍流噪声的各种声源,对内流场宽频噪声问题的研究更占优势。

关键词：离心泵 lighthill声类比流动诱导噪声边界元法有限元法

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自通风永磁同步电机气动噪声优化研究

中国机械工程 2024年

作者：孙艳红庞聪张伟张成邱毅郑旭浙江大学能源工程学院中车永济电机有限公司

为准确预测和优化自通风永磁同步电机（SVPMSM）高转速下的气动噪声特性，首先采用计算流体力学(CFD)和lighthill声类比相结合的方法对电机气动噪声进行仿真计算，其中采用RNG k-epsilon和大涡模拟对电机内流场进行仿真计算，在此基础... 详细信息

为准确预测和优化自通风永磁同步电机（SVPMSM）高转速下的气动噪声特性，首先采用计算流体力学(CFD)和lighthill声类比相结合的方法对电机气动噪声进行仿真计算，其中采用RNG k-epsilon和大涡模拟对电机内流场进行仿真计算，在此基础上利用lighthill声类比法进行声学求解，并通过试验验证。然后建立无风道的简化模型研究风扇不同结构参数对气动噪声的影响，最后利用整机仿真模型研究风道膨胀腔结构对气动噪声的影响。结果表明，电机在4250 r/min转速下整机仿真计算的气动噪声声功率级与试验值差距为0.6 dB(A)，证明仿真模型能够有效预测电机气动噪声。通过电机优化研究发现，风扇内半径大小和叶片弯曲弧度的变化对风扇流场结果影响较小，因而气动噪声相差不大；叶片数量越多和叶片等距排布时相对数量较少、不等距排布有更好的声学特性；在电机风道中加入膨胀腔对电机噪声的低频有较好的降噪效果，膨胀腔长度为94.4 mm相比膨胀腔长度为134.4 mm有更低的声功率级，同时，风道内设置两个膨胀腔比只设置一个膨胀腔有更好的降噪效果。

关键词：永磁同步电机气动噪声计算流体动力学 lighthill声类比

基于大涡模拟和lighthill声类比的孔腔流动发声特性研究

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声学技术 2018年第5期37卷 412-417页

作者：胡明慧占必武华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室上海200237

孔腔流动发声是气动声学研究领域重要的课题,基于大涡模拟和lighthill声类比方法,探讨了气体在孔腔流动的流激噪声的发声特性。模拟结果表明,孔腔边界层出口剪切涡、边棱处涡街和腔体内反馈涡的运动诱导了孔腔发声,具有明显的偶极子特性... 详细信息

孔腔流动发声是气动声学研究领域重要的课题,基于大涡模拟和lighthill声类比方法,探讨了气体在孔腔流动的流激噪声的发声特性。模拟结果表明,孔腔边界层出口剪切涡、边棱处涡街和腔体内反馈涡的运动诱导了孔腔发声,具有明显的偶极子特性,在高频段腔体内激发了声学驻波模态。通过模拟与实验对比分析了不同流量下噪声量级以及频谱分布规律,研究结果表明:24 kHz以下的声频谱会表现出波峰小范围迁移;24 kHz以上频率对应的声压级随流量增大而增大;腔体长度和特征频率近似满足Strouher公式,即声频特征频率随腔体长度的增大而减小。上述研究结果为下一步设计在线监测安全阀泄漏的报警超声波发声器提供了理论依据。

关键词：孔腔大涡模拟 lighthill声类比涡声声频特性

基于lighthill声类比的流激噪声三维计算及验证

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舰船科学技术 2014年第9期36卷 55-59,64页

作者：张咏鸥张涛刘继明赵威李奇华中科技大学船舶与海洋工程学院湖北武汉430074 船舶和海洋水动力湖北省重点实验室湖北武汉430074 武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430064 上海海基盛元信息科技有限公司上海200235

随着舰艇管路系统中阀门、泵及弯管等部件流激噪声问题的日益突出,水动力流激噪声数值计算方法逐渐受到关注。针对阀门的流动诱导噪声问题,文章结合大涡模拟和lighthill声类比理论,建立了流激噪声混合计算方法并对类阀空腔模型进行了数... 详细信息

随着舰艇管路系统中阀门、泵及弯管等部件流激噪声问题的日益突出,水动力流激噪声数值计算方法逐渐受到关注。针对阀门的流动诱导噪声问题,文章结合大涡模拟和lighthill声类比理论,建立了流激噪声混合计算方法并对类阀空腔模型进行了数值模拟和验证。首先,流场采用大涡模拟计算了低马赫数下三维类阀空腔模型的非定常流动。然后,将流场计算结果导入ACTRAN,通过ACTRAN中基于有限元/无限元的lighthill声类比理论对流噪声进行求解。最终将流激噪声计算结果与声学试验进行了对比分析。对比结果表明,该流激噪声混合计算方法可行且计算结果可靠,可应用于水动力噪声的研究。

关键词：流激噪声大涡模拟 lighthill声类比 ACTRAN 阀门空腔

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汽车集成水箱噪声数值模拟研究

内燃机与配件 2024年第4期 35-38页

作者：束正勇金莹莹魏延军白慧龙上海飞龙新能源汽车部件有限公司上海201111

针对汽车集成水箱正常工况下水流翻滚噪声机理,采用声学lighthill声类比理论与计算流体力学(CFD)流场耦合,对水箱电机侧进行数值模拟研究。本文采用SST(Menter)K-Omega分别对优化前与优化后水箱内部结构进行流场定常分析以及通过分离涡... 详细信息

针对汽车集成水箱正常工况下水流翻滚噪声机理,采用声学lighthill声类比理论与计算流体力学(CFD)流场耦合,对水箱电机侧进行数值模拟研究。本文采用SST(Menter)K-Omega分别对优化前与优化后水箱内部结构进行流场定常分析以及通过分离涡模型进行非定常求解,输出水箱内部压力与速度云图、叶轮脉动压力云图,然后作为声学有限元与无限元数值计算的输入进行直接频响分析,对比不同模式下水流噪声,分析水箱内部声压级变化。结果表明:冷却液翻滚声主要集中在50~500Hz,通过箱体传递,内部水箱挡板处形成明显的涡流现象,声压级分布较大,整体属于宽带噪声特性曲线。优化流道板模型水箱噪声降低3.65dB,涡流强度减小。研究结果对汽车水箱设计和性能改造提供很多的理论基础。

关键词：集成水箱 lighthill声类比有限元无限元流动噪声

基于lighthill声类比理论的某型船舶流噪声预报方法

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基于Lighthill声类比理论的某型船舶流噪声预报方法

基于lighthill声类比的圆柱流噪声预报方法对比研究

第十六届船舶水下噪声学术讨论会

作者：张琦闫秋莲明平剑哈尔滨工程大学动力装置工程技术研究所上海船舶设计研究院

文章利用计算流体力技术计算了某型船舶绕流场,以及其作为声源基于lighthill声类比方法研究了以及特定工况下的流噪声。根据已有的船模,依次对其进行几何建模,选定计算流域,采用纯六面体结构化网格,划分船壳表面流场边界层网格;使用Real... 详细信息

文章利用计算流体力技术计算了某型船舶绕流场,以及其作为声源基于lighthill声类比方法研究了以及特定工况下的流噪声。根据已有的船模,依次对其进行几何建模,选定计算流域,采用纯六面体结构化网格,划分船壳表面流场边界层网格;使用Realizablek-ε湍流模型求解水面舰船三维非定常粘性流场,基于lighthill声类比理论,对船体绕流场的噪声进行了数值计算,并对流噪声的近远场特性进行了分析和指向性分析。

关键词：流噪声计算流体力学湍流 lighthill声类比

来源： cnki会议评论

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基于Lighthill声类比的圆柱流噪声预报方法对比研究

大涡模拟-lighthill等效声源法的空腔水动噪声预测

第十五届船舶水下噪声学术讨论会暨船舶力学学术委员会水下...

作者：张翰钦陈明孙国仓武汉第二船舶设计研究所

以三维圆柱为研究对象,使用基于lighthill声类比法研究其绕流发声问题。首先进行声源区的计算,分别用大涡模拟(LES)、分离涡模拟(DES)和瞬态雷诺平均法(URANS)模拟了声源区的流场,通过对比流场的压力和涡量等参数,据此选定合适的流场模... 详细信息

以三维圆柱为研究对象,使用基于lighthill声类比法研究其绕流发声问题。首先进行声源区的计算,分别用大涡模拟(LES)、分离涡模拟(DES)和瞬态雷诺平均法(URANS)模拟了声源区的流场,通过对比流场的压力和涡量等参数,据此选定合适的流场模拟方法;然后用基于lighthill声类比的积分法和边界元法预报了远场直发声,通过和Revell的试验结果比较,分析了各种计算方法的差别。研究表明:进行流场仿真时LES计算结果最好,其他的方法暂不足以替代LES;声场预报时,积分法要优于边界元法。

关键词： lighthill声类比流噪声大涡模拟分离涡模拟

来源： cnki会议评论

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哈尔滨工程大学学报 2010年第2期21卷 182-187页

作者：耿冬寒刘正先天津工业大学机械电子学院天津300160 天津大学流体力学实验室天津300072

为了考察空腔产生的水动噪声,对气动声学理论与研究方法进行了分析,确立了大涡模拟-等效声源混合法.利用大涡模拟计算空腔非定常流动的流场结构,基于有限元/无限元法利用变分形式的lighthill声类比方程进行声场的求解.利用该混合法考察... 详细信息

为了考察空腔产生的水动噪声,对气动声学理论与研究方法进行了分析,确立了大涡模拟-等效声源混合法.利用大涡模拟计算空腔非定常流动的流场结构,基于有限元/无限元法利用变分形式的lighthill声类比方程进行声场的求解.利用该混合法考察了雷诺数为1.2×105的空腔算例频域内噪声的辐射特性,基频值的预测结果与文献基本一致,低频纯音的远场辐射具备指向性,沿上游方向辐射能量较高,高频宽带噪音的传播不具指向性.

关键词：水动噪声大涡模拟等效声源有限元/无限元法 lighthill声类比

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逆压区域锯齿结构翼型气动噪声特性研究

飞行力学 2023年第3期41卷 13-19,39页

作者：莫学萍邵家儒郑子君杨瑜重庆理工大学机械工程学院重庆404100

为了研究翼型在逆压梯度区域内的流动控制和气动噪声特性,在NACA0018翼型0.45~0.50倍弦长区域内设置三种锯齿结构,应用lighthill声类比方法对比分析了翼型在不同工况下的近场和远场气动噪声特性。结果表明,逆压梯度区域内锯齿翼型的近... 详细信息

为了研究翼型在逆压梯度区域内的流动控制和气动噪声特性,在NACA0018翼型0.45~0.50倍弦长区域内设置三种锯齿结构,应用lighthill声类比方法对比分析了翼型在不同工况下的近场和远场气动噪声特性。结果表明,逆压梯度区域内锯齿翼型的近壁面湍流强度随锯齿夹角的增大而增大,锯齿翼型流动分离点的位置比干净翼型提前,90°锯齿翼型的动压幅值降低;翼型的主要噪声源分布在翼型吸力面沿至尾流区域,90°锯齿夹角翼型在翼型弦长中点上方和前方0.5 m处的噪声分别降低了约1 dB和3 dB;增大来流速度使翼型近场的最大总声压级方向由0°变为10°;90°锯齿翼型在不同来流速度下近场和远场的降噪效果良好。

关键词：逆压梯度锯齿翼型气动噪声 lighthill声类比