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不同亚格子尺度模型对气动噪声仿真精度的影响

殷想 汪怡平 杜敏韬 苏楚奇 孙浩

殷想, 汪怡平, 杜敏韬, 等. 不同亚格子尺度模型对气动噪声仿真精度的影响[J]. 实验流体力学, 2019, 33(6): 78-83. doi: 10.11729/syltlx20190109
引用本文: 殷想, 汪怡平, 杜敏韬, 等. 不同亚格子尺度模型对气动噪声仿真精度的影响[J]. 实验流体力学, 2019, 33(6): 78-83. doi: 10.11729/syltlx20190109
Yin Xiang, Wang Yiping, Du Mintao, et al. Influence of different sub-grid scale models on simulation accuracy of aerodynamic noise[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2019, 33(6): 78-83. doi: 10.11729/syltlx20190109
Citation: Yin Xiang, Wang Yiping, Du Mintao, et al. Influence of different sub-grid scale models on simulation accuracy of aerodynamic noise[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2019, 33(6): 78-83. doi: 10.11729/syltlx20190109

不同亚格子尺度模型对气动噪声仿真精度的影响

doi: 10.11729/syltlx20190109
详细信息
    作者简介:

    殷想(1996-), 男, 河南固始人, 硕士研究生。研究方向:汽车风噪声特性研究。通信地址:湖北省武汉市武汉理工大学汽车工程学院(430070)。E-mail:yinxzzz@163.com

    通讯作者:

    汪怡平, E-mail: wangyiping@whut.edu.cn

  • 中图分类号: U461

Influence of different sub-grid scale models on simulation accuracy of aerodynamic noise

  • 摘要: 大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)湍流模型在汽车外流场及气动噪声模拟计算分析中有着广泛的应用,高精度的非定常流场计算结果是有效进行气动噪声仿真分析的前提和基础。采用现代简易汽车模型(HSM模型),基于不同亚格子模型的LES对其进行非定常流场计算分析以及声场计算,并利用模型内部监测点的实验数据和仿真计算的结果进行对比验证。结果表明,使用WMLES模型可以得到更为准确的结果。
  • 图  1  气动声学问题求解计算域示意图

    Figure  1.  Computational domain for aeroacoustic problem solving

    图  2  HSM模型

    Figure  2.  Hyundai Simplified Model

    图  3  计算域示意图

    Figure  3.  Computational domain

    图  4  外声场模型

    Figure  4.  External sound field model

    图  5  内声场局部网格

    Figure  5.  Local grid of internal sound field

    图  6  监测点位置

    Figure  6.  Position of monitoring points

    图  7  CFD截止频率分布

    Figure  7.  CFD cut-off frequency distribution

    图  8  监测点1声压级对比

    Figure  8.  Comparison of sound pressure level at monitoring point 1

    图  9  监测点2声压级对比

    Figure  9.  Comparison of sound pressure level at monitoring point 2

    表  1  材料属性

    Table  1.   The material properties

    材料 密度/(kg·m-3) 杨氏模量/GPa 泊松比
    2700 69 0.33
    隔膜 2000 0.04 0.45
    车窗玻璃 2500 70 0.22
    空气 1.2 - -
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    表  2  吸声材料属性

    Table  2.   Properties of sound absorbing materials

    密度/(kg·m-3) 声速/(m·s-1) 孔隙率 孔曲率
    827 343 0.879 3.31
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    表  3  边界条件设置

    Table  3.   Boundary condition setting

    边界 类型 数值
    Inlet Velocity inlet 110 km/h
    Outlet Pressure outlet 0 Pa
    Others Wall -
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    表  4  监测点1总声压级及其误差

    Table  4.   Overall sound pressure level and error of monitoring point 1

    SLM DSLM WALE WMLES WMLES S-Omega KET 实验值
    总声压级/dB 90.1 90.8 80.4 77.2 80.2 85.9 71.6
    误差/% 25.8 26.8 12.3 7.8 12.0 19.9 -
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    表  5  监测点2总声压级及其误差

    Table  5.   Overall sound pressure level and error of monitoring point 2

    SLM DSLM WALE WMLES WMLES S-Omega KET 实验值
    总声压级/dB 90.3 90.4 83.7 77.5 76.1 86.2 73.1
    误差/% 23.5 23.7 14.5 6.0 4.1 17.9 -
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-08-21
  • 修回日期:  2019-10-14
  • 刊出日期:  2019-12-25

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    2021年8月13日