36、障碍物绕流气动声学研究

障碍物绕流气动声学研究

1. 引言

在许多实际场景中，流体绕障碍物流动会产生噪声，这在工业应用中是一个重要问题。本文将探讨低马赫数下不同障碍物绕流的气动声学问题，包括壁面安装圆柱和边音现象。

2. 壁面安装圆柱的气动声学

2.1 圆柱几何与声学源分析

考虑两种不同的壁面安装圆柱在横流中的情况。对于平均流速为 10 m/s 的流体，首次出现的主频率在 50 - 60 Hz 范围内。根据标准条件下空气中的声速（c = 343 m/s），波长约为 5.72 m，计算声学的有限元边长约为 28.58 cm，但这个长度对于解析声学源来说太粗。

圆柱类型	主频率范围（Hz）	波长（m）	有限元边长（cm）
壁面安装圆柱	50 - 60	约 5.72	约 28.58

2.2 壁面安装方柱的流致声音

• 计算设置 ：使用 CFD 代码 FASTEST - 3D 和商业 CFD 代码 ANSYS - CFX，采用 Scale Adaptive Simulation (SAS) 湍流模型进行流动计算。边界条件如下表所示：
  | 位置 | 边界条件 |
  | ---- |