37、工业应用中的声学与数值模拟技术

工业应用中的声学与数值模拟技术

1. 边缘音案例分析

在工业应用中，对边缘音案例的研究涉及多个关键参数，如未知量数量和时钟时间等。以下是不同测试案例的相关数据：
| 测试案例 | Ωs | Ωi | Ωp ∪ΩPML | LM | 总计 | 时钟时间 (s) |
| — | — | — | — | — | — | — |
| ETFINE | 144,788 | 35,892 | 217,952 | 285 | 398,917 | 259.0 |
| ETCOFA | 144,788 | 380 | 30,176 | 76 | 175,420 | 71.0 |
| ETCONE | 11,905 | 1,343 | 114,824 | 220 | 128,292 | 79.0 |

这些数据为研究边缘音现象提供了重要的量化依据，不同的测试案例在未知量数量和计算所需的时钟时间上存在明显差异，这反映了不同案例的复杂程度和计算难度。

2. 机身噪声模拟

2.1 模拟设置

为了模拟机身噪声，我们研究了 NACA 0012 测试案例，其流入速度为马赫数 0.2。在这个设置中，采用了过渡 k - ω 湍流模型来模拟非定常雷诺平均纳维 - 斯托克斯（URANS）计算中的湍流涡旋。由于马赫数较低（0.2），所得流场接近不可压缩，因此使用扰动方程（9.57）来计算声场。

2.2 对流效应与波传播

该模拟旨在展示对流效应对波传播的影响。通过 Ffowcs Williams 和 Hawkings（FWH）方法在特定麦克风位置评估声压，该方法不考虑平均流对波传播的影