使用CFX联合Actran进行气动噪声分析

使用CFX联合Actran进行气动噪声分析
使用CFX联合Actran进行气动噪声分析

如何使用CFX联合Actran进行气动噪声分析

2013/8/13 步骤如下:

1.定常流场的计算

2.采用LES大涡模拟进行非定常流场计算

2.1非定常计算需要设置计算总时间和时间步长,如下图所示:

2.2采用的湍流模型为LES Smagorinsky大涡模型

2.3何时开始保存非定常流场数据

先进行一段时间的非定常流场计算,当监测点的数据比如压力、速度等出现周期性波动时,可以认为非定常流场已达到收敛。此时用刚刚计算的非定常流场最后一步的计算结果(***.res)作为初值,重新开始非定常流场计算,并设置保存每一步的流场数据,要保存的数据依据流体是否可压而不同,对于不可压缩流体,只需保存速度场;对于可压缩流体,需要保存速度场外,还需要保存密度场、压力场和温度场中的一个。注意要勾选Include Mesh这一项:

3.将非定常流场数据转换为Ensight Gold格式

打开CFX-Solver Manager,选择Tools-Export,打开流场数据导出面板,在Source 项中选择你第二次计算的非定常流场结果文件(***.res);然后在Domain

Selection中选择你想要导出数据所在的计算域;在Timestep Selection中选择你要导出哪些时间步数据,一般选择All;最后选择导出格式为EnSight以及导出数据的路径,如下图所示:

注意:***.res会自动和你保存的.trn非定常流场数据相关联,不需要你自己去设置;如果你没有保存非定常流场数据,那么Timestep Selection不会被激活,呈现灰色,也就无法导出你要的结果了,如下图所示:

4.修改.case文件

导出Ensight gold格式时,会出现一个***.case配置文件,里面包含了你导出的数据信息,在利用Actran进行气动噪声计算的时候,计算声源就是用这个文件作为输入文件,其格式如图所示:

但是必须注意,由于CFX导出数据每个时间步都有一个网格文件,对应为B_ensight_t***.geom,实际上进行Actran声源计算时只需要一个流场网格文件就够了,多了Actran会报错,所以可以把***改为具体的一个网格,比如B_ensight_t000.geom,并把后面的change_coords_only删掉。同时Actran 只需要速度场的数据(对于不可压缩流体来说),因此其它标量配置文件可以删掉,修改后的.case文件如下图所示,大家可以自己比较一下两者的区别:

5.Actran ICFD设置

利用ICFD进行声源计算,设置输入文件格式为ENSIGHTGOLD格式,输入文件即为刚刚导出的.case文件,其它设置参考AERO_Basics里面的两个算例,这样就完成了CFX联合Actran进行气动噪声分析的设置。

现行房屋国家噪音标准

国家噪音标准 1 GB3096-1993 《城市区域环境噪声标准》(dB(A)) 类别区域白天夜晚 0 安静疗养区、高级别墅区、高级宾馆区等特别需要安静的区 域。位于城郊和乡村的这一类区域分别按严于0类标准5 dB 执行。 50 40 Ⅰ居住、文教机关为主的区域。乡村居住环境可参照执行该类 标准。 55 45 Ⅱ居住、商业、工业混杂区。60 50 Ⅲ工业区。65 55 Ⅳ城市中的道路交通干线道路两侧区域,穿越城区的内河航道 两侧区域。穿越城区的铁路主、次干线两侧区域的背景噪声 (指不通过列车时的噪声水平)限值也执行该类标准。 70 55 1)夜间突发的噪声,其最大值不准超过标准值15 dB。 2)各类标准适用区域由当地人民政府划定。 3)昼间、夜间的时间由当地人民政府按当地习惯和季节变化划定。(北京地区为白天6:00-21:59,夜晚22:00-5:59) 4)标准规定,城市区域环境噪声的测量位置在居住窗外或厂界外1米处。一般地,室外环境噪声通过打开的窗户传入室内大致比室内低10 dB。 2 GB12348-1990《工业企业厂界噪声标准》 标准限值等效声级dB (A) 类别区域白天夜晚Ⅰ居住、文教机关为主的区域。55 45 Ⅱ居住、商业、工业混杂区及商业中心区。60 50 Ⅲ工业区。65 55 Ⅳ城市中的道路交通干线道路两侧区域。70 55 夜间频繁突发的噪声(如排气噪声)。其峰值不准超过标准值10 dB,夜间偶然突发的噪声(如短促鸣笛声),其峰值不准超过标准值15 dB。

3 GB/T17249.1-1998 《声学——低噪声工作场所设计》 推荐的各种工作场所背景噪声级 稳态A 声级 dB (A ) 房间类型 dB(A) 备注 会议室 30-35 背景噪声是指室内技术设备(如通风系统)引起的噪声或者是室外传来的噪声,此时对工业性工作场所而言生产用机器设备没有开动。 适用范围:本标准适用于新建或已有工作场所噪声问题的规划。适用于装设有机器的各种工作场所。 教室 30-40 个人办公室 30-40 多人办公室 35-45 工业实验室 35-50 工业控制室 35-55 工业性工作场所 65-70 4 GBJ87-198 5 《工业企业厂区噪声控制设计规范》 工业企业厂区内各类地点噪声标准 序号 地点类别 噪声限值 dB(A) 备注 1 生产车间及作业场所(工人每天连续接触噪声8小时) 90 1、 本表所列噪声限值, 均应按现行国家标准测量确定。 2、 对于工人每天接触噪 声不足8小时的场合,可按实际接触噪声的时间,按接触时间减半噪声限值增加3 dB 的原则,确定其噪声限值。 3、 本表所列室内背景噪 声级,指在室内无声源发声条件下,从室外经由墙、门、窗(门窗启闭状态为常规状态)闯入室内的室内平均噪声级 2 高噪声车间设置的值班室、观察室、休息室(室内背景噪声级) 75 3 精密装配线、精密加工车间的工作地点、计算机房(正常工作状态) 70 4 车间所属办公室、实验室、设计室(室内背景噪声级) 70 5 主控制室、集中控制室、通讯室、电话总机室、消防值班室(室内背景噪声级) 60 6 长部所属办公室、会议室、设计室、中心实验室(室内背景噪声级) 60 7 医务室、教室、哺乳室、托儿所、工人值班室(室内背景噪声级) 55 适用范围:本标准适用于工业企业的新建、改建、扩建和技术改造工程的噪声(脉冲噪声除外)控制设计。新建、改建、扩建工程的噪声控制设计必须与主题工程设计同时进行。

噪声计算公式

三、时间平均声级或等效连续声级Leq A 声级能够较好地反映人耳对噪声的强度和频率的主观感觉,对于一个连续的稳定噪声,它是一种较好的评价方法。但是对于起伏的或不连续的噪声,很难确定A 声级的大小。例如我们测量交通噪声,当有汽车通过时噪声可能是75d B ,但当没有汽车通过时可能只有50dB ,这时就很难说交通噪声是75dB 还是50dB 。又如一个人在噪声环境下工作,间歇接触噪声与一直接触噪声对人的影响也不一样,因为人所接触的噪声能量不一样。为此提出了用噪声能量平均的方法来评价噪声对人的影响,这就是时间平均声级或等效连续声级,用Leq 表示。这里仍用A 计权,故亦称等效连续A 声级L Aeq 。 等效连续A 声级定义为:在声场中某一定位置上,用某一段时间能量平均的方法,将间歇出现的变化的A 声级以一个A 声级来表示该段时间内的噪声大小,并称这个A 声级为此时间段的等效连续A 声级,即: ()??????? ??????????=?dt P t P T L T A eq 2001lg 10 =??? ? ???T L dt T A 01.0101lg 10 (2-4) 式中:p A (t )是瞬时A 计权声压;p 0是参考声压(2×10-5 Pa );L A 是变化A 声级的瞬时值,单位dB ;T 是某段时间的总量。 实际测量噪声是通过不连续的采样进行测量,假如采样时间间隔相等,则: ??? ??=∑=n i L eq Ai N L 11.010 1lg 10 (2-5) 式中:N 是测量的声级总个数,L A i 是采样到的第i 个A 声级。 对于连续的稳定噪声,等效连续声级就等于测得的A 声级。 四、昼夜等效声级 通常噪声在晚上比白天更显得吵,尤其对睡眠的干扰是如此。评价结果表明,晚上噪声的干扰通常比白天高10dB 。为了把不同时间噪声对人的干扰不同的因素考虑进去,在计算一天24h 的等效声级时,要对夜间的噪声加上10dB 的计权,这样得到的等效声级为昼夜等效声级,以符号L dn 表示;昼间等效用L d 表示,指的是在早上6点后到晚上22点前这段时间里面的等效值,可以将在这段时间内的Leq 通过下面的公式计算出来;夜间等效用L n 表示,指的是在晚上22点后到早上6点前这段时间里面的等效值,可以将在这段时间内的Leq 通过下面的公式计算出来:

散热器风扇气动噪声仿真研究

本文在两款风扇结构对比分析的基础之上,以CFD方法为主要研究方法,计算了普通散热器风扇和仿生造 型风扇的气动噪声值,并进行了深入的对比。对比结果表明,仿生造型风扇在风扇直径和通风能力增大的 前提之下,实现了风扇气动噪声的降低。并且本文在对两款风扇的瞬态流场进行了深入分析的基础之上, 明确了仿生造型风扇的降噪机理,并提出了一些可以指导风扇降噪设计的建议。本文的研究结果,可以对 冷却风扇气动噪声性能的优化提供参考。 0 引言 在传统的轿车噪声源逐渐受到控制的情况下,作为轿车冷却系统必不可少的重要部件,冷却风扇的气动噪声问题逐渐受到了广泛的关注。并且,在具体的冷却模块设计中,为了满足特定的通风量要求,或者为了将双风扇合并为单风扇,往往涉及到风扇直径的增大。但是,冷却风扇气动噪声值和风扇直径之间存在着重要的关系[1],大直径的风扇意味着更大的气动噪声。 另一方面,近代仿生学研究表明,将如图1所示的鸟类翅膀的宏观非光滑外形,应用于机翼及风扇叶片等气动机械造型中,有利于降低其气动噪声值[2-3]。所以,将仿生学成果应用于轿车散热器风扇,用以进行风扇气动噪声的优化,或者在风扇直径增大时降低其气动噪声,无论是在理论研究和工程实际之中都具有重要的意义。 图1 鸟类翅膀非光滑形态示意图 本文以计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics--CFD)和计算气动声学(Computational Aeroacoustics--CAA)理论为基础,建立了轴流风扇气动噪声计算方法。应用该方法对小直径普通风扇和大直径仿生叶片风扇的气动噪声值进行了计算,而且对仿生叶片风扇的降噪机理进行了深入的研究。 1 风扇气动噪声计算方法 1.1 计算几何模型及计算域选取 研究显示,轴流风扇的噪声源包括干涉噪声和自噪声两部分[4]。其中,干涉噪声是指旋转叶片与固定部件之间的流体干涉,以及风扇上游部件导致的进口湍流产生的噪声;自噪声的主要噪声源为风扇叶片的气流分离、尾窝脱落和叶尖窝等。 针对轿车散热器风扇而言,如图2所示,散热器风扇由轮毂、叶片、和叶圈组成,叶圈与叶片固连在一起共同运动。风扇外部有风扇框架,风扇框架上与叶圈相对应的部分为护风圈。另外在散热器风扇上游存在发动机舱入口格栅、散热器、冷凝器等部件,风扇下游还有动力总成及其附件等结构。所有这些结构,都会对散热器风扇的气动噪声值产生不同程度的影响。

国家噪声标准

国家噪声标准文件编码(GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968)

国家环境噪声标准 银川正大有限公司收编 2013年5月29日

●《工业企业噪声卫生标准》 ●国际标准化组织公布了《职业性噪声暴露和听力保护标准》ISO1999 ●GBJ87-1985《工业企业噪声控制设计规范》 工业企业厂区内各类地点噪声标准 ●GB3096-1993《城市区域环境噪声标准》 /dB 标准限值等效声级 L Aeq

适用范围:本标准适用于城市区域环境噪声评价。乡村生活区参照,夜间突发噪声,其最大值不准超过标准值15分贝。 ●GB12348-1990《工业企业厂界噪声标准》 /dB 标准限值等效声级 L Aeq 适用范围:本标准适用于工厂及有可能造成噪声污染的企事业单位的边界噪声评价。Ⅰ类标准适用于居住、文教机关为主的区域 Ⅱ类标准适用于居住、商业、工业混杂区以及商业中心区 Ⅲ类标准适用于工业区域 Ⅳ类标准适用于交通干线道路两侧区域 夜间频繁突发噪声(如排气),其峰值不准超过标准10dB(A);夜间偶发噪声(如鸣笛),其峰值不准超过标准15dB(A)。 ●GB12523-1990《建筑施工场界噪声限值》 标准限值等效声级 L /dB Aeq

适用范围:本标准适用于城市建筑施工期间施工场地产生的噪声评价。 ●GB9660-1988《机场周围飞机噪声环境噪声标准》 /dB 标准限值 L WECPN 适用范围:本标准适用于机场周围受飞机通过时所产生噪声影响的区域评价。 一类区域:特殊住宅区、居民、文教区;二类区域:除一类区域以外的生活区 ●GB12525-1990《铁路边界噪声限值及其测量方法》 /dB 标准限值等效声级 L WECPN 适用范围:本标准适用于城市铁路边界距铁路外侧轨道中心线30m处的噪声评价。 ●GB/T3450-1994《铁路机车司机室允许噪声值》 铁路机车司机室内噪声限值 适用范围:本标准稳态噪声允许值适用于铁路干线机车司机室的噪声检验,等效噪声允许值适用于对铁路运营司机室噪声的卫生评价。 ●GB/T12861-1991《铁路客车噪声的评价》 /dB 客车车内噪声标准限值平均稳态A声级 L A

RF噪声系数的计算方法

噪声系数的计算及测量方法 噪声系数(NF)是RF系统设计师常用的一个参数,它用于表征RF放大器、混频器等器件的噪声,并且被广泛用作无线电接收机设计的一个工具。许多优秀的通信和接收机设计教材都对噪声系数进行了详细的说明. 现在,RF应用中会用到许多宽带运算放大器和ADC,这些器件的噪声系数因而变得重要起来。讨论了确定运算放大器噪声系数的适用方法。我们不仅必须知道运算放大器的电压和电流噪声,而且应当知道确切的电路条件:闭环增益、增益设置电阻值、源电阻、带宽等。计算ADC的噪声系数则更具挑战性,大家很快就会明白此言不虚。 公式表示为:噪声系数NF=输入端信噪比/输出端信噪比,单位常用“dB”。 该系数并不是越大越好,它的值越大,说明在传输过程中掺入的噪声也就越大,反应了器件或者信道特性的不理想。 在放大器的噪声系数比较低的情况下,通常放大器的噪声系数用噪声温度(T)来表示。 噪声系数与噪声温度的关系为:T=(NF-1)T0 或NF=T/T0+1 其中:T0-绝对温度(290K) 噪声系数计算方法 研究噪声的目的在于如何减少它对信号的影响。因此,离开信号谈噪声是无意义的。 从噪声对信号影响的效果看,不在于噪声电平绝对值的大小,而在于信号功率与噪声功率的相对值,即信噪比,记为S/N(信号功率与噪声功率比)。即便噪声电平绝对值很高,但只要信噪比达到一定要求,噪声影响就可以忽略。否则即便噪声绝对电平低,由于信号电平更低,即信噪比低于1,则信号仍然会淹没在噪声中而无法辨别。因此信噪比是描述信号抗噪声质量的一个物理量。 1 噪声系数的定义 要描述放大系统的固有噪声的大小,就要用噪声系数,其定义为

使用CFX联合Actran进行气动噪声分析

如何使用CFX联合Actran进行气动噪声分析 2013/8/13 步骤如下: 1.定常流场的计算 2.采用LES大涡模拟进行非定常流场计算 2.1非定常计算需要设置计算总时间和时间步长,如下图所示: 2.2采用的湍流模型为LES Smagorinsky大涡模型

2.3何时开始保存非定常流场数据 先进行一段时间的非定常流场计算,当监测点的数据比如压力、速度等出现周期性波动时,可以认为非定常流场已达到收敛。此时用刚刚计算的非定常流场最后一步的计算结果(***.res)作为初值,重新开始非定常流场计算,并设置保存每一步的流场数据,要保存的数据依据流体是否可压而不同,对于不可压缩流体,只需保存速度场;对于可压缩流体,需要保存速度场外,还需要保存密度场、压力场和温度场中的一个。注意要勾选Include Mesh这一项: 3.将非定常流场数据转换为Ensight Gold格式 打开CFX-Solver Manager,选择Tools-Export,打开流场数据导出面板,在Source 项中选择你第二次计算的非定常流场结果文件(***.res);然后在Domain

Selection中选择你想要导出数据所在的计算域;在Timestep Selection中选择你要导出哪些时间步数据,一般选择All;最后选择导出格式为EnSight以及导出数据的路径,如下图所示: 注意:***.res会自动和你保存的.trn非定常流场数据相关联,不需要你自己去设置;如果你没有保存非定常流场数据,那么Timestep Selection不会被激活,呈现灰色,也就无法导出你要的结果了,如下图所示: 4.修改.case文件 导出Ensight gold格式时,会出现一个***.case配置文件,里面包含了你导出的数据信息,在利用Actran进行气动噪声计算的时候,计算声源就是用这个文件作为输入文件,其格式如图所示:

31旋翼气动噪声及声压梯度计算方法研究-樊枫(7)

第二十八届(2012)全国直升机年会论文 旋翼气动噪声及声压梯度计算方法研究 樊枫史勇杰徐国华招启军 (南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室,南京210016) 摘要:建立了一个适合于旋翼气动噪声和声压梯度计算的数值方法。该方法首先采用CFD技术计算得到旋翼流场信息,然后采用Farassat 1A公式和G1 A公式分别得到观察点的气动噪声和声压梯度。为验证本文方法的正确性,针对UH-1H模型旋翼进行了噪声和声压梯度计算,并与国外计算值进行了对比,两者吻合很好。同时,还使用Helishape 7A旋翼进行了声压梯度的计算,并与差分方法进行了比较,再次表明了本文方法的有效性。而且,与差分方法相比,本文方法在计算声压梯度时不受差分步长的影响,因而更加精确。 关键词:旋翼;气动噪声;声压梯度 0 引言 旋翼气动声学是旋翼技术研究领域的一个重要部分。先前的研究者对旋翼气动噪声开展了许多理论研究[1-6]及试验研究[7-8]。然而,之前绝大多数研究都是针对孤立旋翼或尾桨进行的,并未考虑障碍物对声波的干扰。例如,机身、机翼、涵道和垂尾等都会对旋翼和尾桨的气动噪声特性产生一定的影响,使其噪声幅值、相位以及传播方向性等发生改变。而实际中,旋翼噪声在传播过程中是一定会受到机身等障碍物干扰的,声散射是障碍物对声波干扰的一种重要形式。因此,开展旋翼声散射计算方法的研究是具有重要的实际意义和学术价值。 近年来,国外已建立了几种针对气动噪声散射问题的数值计算方法,使用较多且有效的方法是等效源方法[9,10],但该方法需要使用物体表面的声压速度作为边界条件。例如,对于刚性散射面,需要满足无穿透声压速度边界条件。然而,声压速度很难直接求解得到,一般需要通过线性动量方程将声压速度边界条件转化为声压梯度边界条件。在该方法中,声压梯度的求解是声散射数值计算的关键。最简单、直接的声压梯度计算方法是数值差分方法,该方法首先计算空间多个点的声压值,然后通过差分公式计算得到目标点的声压梯度。然而这种方法对于直升机机身这种需要计算散射面上大量控制点处的声压梯度的情况,计算量会激增。另外,对于复杂外形的声源或者散射体,差分法计算精度亦较低[12]。因此,为更好地研究直升机旋翼噪声散射问题,急需建立一种高效、精确的声压梯度计算方法。 之前,国外在声压梯度计算方面已经展开了一些研究。美国学者Farassat在文献[11]中对Farassat 1公式求导,经过一系列数学推导,得到声压梯度的解析表达式即G1公式,并使用于NASA发展的气动噪声散射计算程序FSC(Fast Scattering Code)。G1公式在计算旋翼气动噪声的同时,可以直接得到声压梯度,不需要其他输入数据,但需要对观察时间进行求导,这增加了一定的计算量和复杂性。2008年,美国宾州大学(PSU)的Lee S.和Brentner K. S.等在Farassat研究成果的基础上,推导得到了与Farassat 1A公式对应的G1 A公式[12]。与G1公式相比,G1 A公式不需要对观察时间求导,只需要增加另外的一些输入数据。G1公式和G1 A公式都已在PSU的气动噪声综合计算程序PSU-WOPWOP中得到了应用。国内,在直升机旋翼气动噪声散射和声压梯度计算方面都尚未展开相应的研究。鉴于此,本文拟基于CFD方法、F1 A公式和G1 A公式建立一个适合于旋翼气动噪声

环境噪声控制工程复习资料

环境噪声控制工程复习资料 环境噪声控制工程复习 一、概念 1 噪声:指人们不需要的声音。 2 噪声污染:当声音超过人们生活和社会活动所允许的程度时就成为噪音污染。 3 声:物体振动引起的,物体振动通过媒质。 4 声压:通常用p来表示压强的起伏变化量,即与静态压强的差p=(P–P0),称为声压。 5 相位:是指在时刻t某一质点的振动情况。 6 声能量:声波在媒质中传播,一方面使媒质质点在平衡位置附近往复振动,产生动能;另一方面又使媒质质点产生了压缩和膨胀的疏密过程,使媒质具有形变的势能。这两部分能量之和就是声扰动使媒质获得的声能量。 7 声密度:声场内单位体积媒质所含的声能量称为声密度,记为D,单位J/m3 8 声强:是指瞬时声强在一定时间T 内的平均值。符号为I,单位为W/m2 9 相干波:具有相同频率,相同振动方向和恒定相位差的声波称为相干波。 10 不相干波:在一般的噪声问题中常遇到多个声波,或频率不同,或相互之间并不存在固定的相位差,或是两者兼有,也就是说这些声波是互不相干的。

11 频谱:就是频率分布曲线,复杂振荡分解为振幅不同的谐振荡,这些谐振荡的幅值按频率排列的图形叫频谱。 频谱图:以频率f为横轴,以声压p为纵轴,则可绘出声音的频谱图。 12 吸声系数:将入射声能在界面上失去的声能与入射声能之比称为吸声系数符号为α,α=1–|rp|2 13 级:对被量度的量与基准量的比值求对数,这个对数被称为被量度的级。 pp214 声压级:声压级常用Lp表示,定义Lp=lg2(B)=20lg(dB) pp00 15声强级:常用LI表示,LI=10lgI(dB) I02声强级和声压级的关系:LI=10lgp2+10lg400=Lp+10lg400 0c0cp0两个声源共同影响下的声压级为Lp=10lg(10L +10L) 16功率级:常用Lw表示,定义为Lw=10lgW(dB) W0 - 1 - 17 响度级:当某一频率的纯音和1000Hz的纯音听起来同样时,这时1000Hz纯音的声压级就定义为该待定纯音的响度级。符号为LN,单位为方 18 响度:与主观感觉的轻响程度成正比的参量为响度,

国家噪声标准精编版

国家环境噪声标准 大连兆和科技发展有限公司收编 2003年5月29日

●《工业企业噪声卫生标准》 ●国际标准化组织公布了《职业性噪声暴露和听力保护标准》ISO1999 ●GBJ87-1985《工业企业噪声控制设计规范》 工业企业厂区内各类地点噪声标准 ●GB3096-1993《城市区域环境噪声标准》 标准限值等效声级 L Aeq/dB 准值15分贝。

●GB12348-1990《工业企业厂界噪声标准》 标准限值等效声级 L Aeq/dB Ⅰ类标准适用于居住、文教机关为主的区域 Ⅱ类标准适用于居住、商业、工业混杂区以及商业中心区 Ⅲ类标准适用于工业区域 Ⅳ类标准适用于交通干线道路两侧区域 夜间频繁突发噪声(如排气),其峰值不准超过标准10dB(A);夜间偶发噪声(如鸣笛),其峰值不准超过标准15dB(A)。 ●GB12523-1990《建筑施工场界噪声限值》 标准限值等效声级 L Aeq/dB ●GB9660-1988《机场周围飞机噪声环境噪声标准》 标准限值 L WECPN/dB 适用范围:本标准适用于机场周围受飞机通过时所产生噪声影响的区域评价。 一类区域:特殊住宅区、居民、文教区;二类区域:除一类区域以外的生活区 ●GB12525-1990《铁路边界噪声限值及其测量方法》 标准限值等效声级 L WECPN/dB 适用范围:本标准适用于城市铁路边界距铁路外侧轨道中心线30m处的噪声评价。

●GB/T3450-1994《铁路机车司机室允许噪声值》 铁路机车司机室内噪声限值 运营司机室噪声的卫生评价。 ●GB/T12861-1991《铁路客车噪声的评价》 客车车内噪声标准限值平均稳态A声级 L A/dB 电车和上述车种的合造车噪声评价。不适用于动车组的车辆噪声评价。公务车、卫生车、维修 车和试验车等特殊用途车以及其他有特殊要求的客车,除允许噪声级及测点位置按设计及使用 需有特殊要求外,其他也应符合本标准。 客车车外噪声标准限值平均稳态A声级 L A/dB 适用范围:本标准适用于各种客车静止时,空调机组及发电机组满负荷运转时,距离管道中心线3.5m处测量的车外噪声限值。 ●GB13669-1992《铁路机车辐射噪声限值》 铁道机车辐射噪声标准限值平均稳态A声级 L A/dB 适用范围:本标准适用于新设计、新制造或经大修后出厂的铁道电力、内燃和蒸汽机车的辐射噪声检验。

计算气动声学CAA若干学习经验

计算气动声学CAA若干学习经验 在论坛上看到越来越多的人也在做气动声学相关的东西,颇有得遇同道中人的喜悦。本人在硕士阶段就开始接触一些气动声学相关的东西,工作后主要的研究内容就更专一了:航空声学。工作一年后,通过各种乱七八糟的学习过程,对计算气动声学有了更多的理解。受版主水若无痕的影响(他是我的同学),因此打算在此写个与计算气动声学(CAA)相关的东西,和大家交流交流。 对气动声学的关注始于上世纪的50年代,原因就是当时涡喷式航空发动机的喷流噪声实在是太吓人了。于是,牛逼的莱特希尔(Lighthill)坐在火车上,在一个信封上一顿写,就把N-S方程给改写成了波动方程的形式。方程的左边是一个经典声学的波动方程,而右边则是一个主要与湍流相关的源项,被后人称为莱特希尔应力张量。这就是所谓的莱特希尔方程了,气动声学的开山之作。莱尔希尔方程的声源为四极子声源,也就是湍流噪声源,主要适用于高速、湍流为主要噪声源的情况,如高速喷流。方程的声源项未知,需要采用CFD或者试验来获取。 再后来,柯尔(Curler)同志对莱特希尔方程进一步发展,得出了考虑了固壁影响的柯尔方程。柯尔方程主要适用于低速情况下的固壁绕流噪声计算,如低速的圆柱绕流、机翼绕流等。此时,气动噪声源主要为偶极子声源,声源的强度为声源表面对流体的作用力。这种作用力不单是压力,还包括表面动量流量。当然,对于固壁来说,法向速度为零,也就没有动量流量了,因此采用固壁表面作为声源面时,只需要壁面的压力脉动即可。而在采用通流面作为积分面时,则需要考虑动量流量了,这在后面会有介绍。 福茨威廉斯与霍金斯(Ffcows Williams &Hawkings)两位在莱特希尔方程的基础上,发展出FW-H方程。FW-H方程的发展主要是针对运动壁面的发声情况。这里说的运动壁面指的是在来流中的运动,也就是说壁面具有加速度,如螺旋桨。FW-H方程包含了所有的噪声源,单极子、偶极子和四极子。这三种声源的发声效率递减,指向性差异很大。一般来说,FW-H 方程能够描述所有的气动噪声问题,只不过你需要根据你计算问题的具体情况,来确定哪种噪声源为主,哪种噪声源可以忽略。现在主流的气动声学计算软件基本上都用的是FW-H方程。 上面大概介绍了一下气动声学理论方面你的东西。具体的方程形式复杂,推导困难,我是不会的。不过随便找本相关的书都有这方面的介绍,大家可以好好看看。这三个方程有个一致的假设,就是声场与流场不存在相互影响。这三个方程的主要作用有两个:一是告诉了我们声源的发声机理,以及怎么由流场参数去求声源参数;二是方程的积分解可以用来解决一些简单的气动声学问题,后面会提及。 有了这些方程后,我们就应该想着去计算气动噪声了。一个完整的气动噪声计算应该包括以下三个部分:声源计算、声传播计算和声辐射计算。如下面这张图片所示。

噪声常用计算公式整汇总

目录 一、相关标准及公式 (3) 1)基本公式 (3) 2)声音衰减 (4) 二、吸声降噪 (5) 1)吸声实验及吸声降噪 (6) 2)共振吸收结构 (7) 三、隔声 (8) 1)单层壁的隔声 (8) 2)双层壁的隔声 (9) 3) 隔声测量.................................. 错误!未定义书签。 4)组合间壁的隔声及孔、缝隙对隔声的影响 (10) 5)隔声罩 (10) 6)隔声间 (10) 7)隔声窗 (11) 8)声屏障 (11) 9)管道隔声量 (12) 四、消声降噪 (12) 1)阻性消声器 (12) 2)扩张室消声器 (14) 3)共振腔式消声器 (15) 4)排空放气消声器 (13)

压力损失 (13) 气流再生噪声 (13) 五、振动控制 (16) 1)基本计算 (16) 2)橡胶隔振器(软木、乳胶海棉) (16) 3)弹簧隔振器 (18)

重要单位: 1N/m=1kg/s2 1r/min=1/60HZ 标准大气压1.013*105 气密度 5273.2=1.29 1.01310P T ρ? ?? 基准声压级Po=10*105 基准振动加速度10-6m/s2 1Mpa=1000000N/m2 倍频程测量范围: 中心频率两侧70.7%带宽;1/3倍频程测量范围: 中心频率两侧23.16%带宽 一、相关标准及公式 1)基本公式 声速331.50.6c t =+ 声压与声强的关系2 2P I=cv c ρρ= 其中v wA =,单位:W/m 2 声能密度和声压的关系,由于声级密度I c ε=,则2 2P c ερ= J/m 3 质点振动的速度振幅p I v c p ρ= = m/s 《环境影响噪声控制工程—洪宗辉P11》 A 计权响应与频率的关系见下表《注P350》

Aeroacoustics_气动声学(理论教程)

Aeroacoustics 气动声学 翻译:岳刚伟

简介 本翻译英文原文源于STAR-CCM+12.02版本的帮助文件,仅供从事CFD相关领域的同学参考,译者从2010年开始从事汽车行业的CFD仿真分析工作,本翻译根据自身的理解进行,翻译过程中错误在所难免,请予以指正。 附制作的空气动力学视频,请提出指导建议,感谢! https://https://www.360docs.net/doc/1313986679.html,/x/page/w0159lk8pka.html? https://https://www.360docs.net/doc/1313986679.html,/x/page/s0156bgaa11.html?

Computational aeroacoustics (CAA) is a branch of multiphysics modeling and simulation that involves identifying noise sources that are induced by fluid flow and propagation of the subsequently generated sound waves. 计算气动声学(CAA)是多体物理学的建模和仿真的一个分支,包括识别流体流动和随后产生的声波的传递而产生的噪声源。 Noise sources originate from various types of flow, such as: 噪声源来自于各种类型的流动,例如: Turbulent flow over solid bodies (bluff body flows) 固体表面的湍流(钝体/非线性流动) Turbulent boundary layer flows (for example, automobile, aircraft components) 湍流边界层流动(例如汽车、飞机部件) High-speed turbulent shear flows (for example, free jet flow) 高速湍流切变流动(例如,自由射流) High-speed impinging flows (for example, jet impingement, rocket exhaust noise) 高速撞击流(如射流冲击、火箭排气噪声) Structural vibration that is induced by fluid flow (fluid-structure interactions) 由流体流动(流体与结构相互作用)引起的结构振动 High-speed rotating flows (for example, rotorcrafts or turbomachinery) 高速旋转流(例如,直升机或涡轮机械) Turbulent combustion (reacting flows) 湍流燃烧(反应流) Blast waves (explosions) 爆炸波(爆炸) A typical CAA simulation requires the following components: 典型的CAA仿真需要以下组件: Navier-Stokes equations for fluid flow 流体流动的纳维-斯托克方程 High-resolution turbulence models 高精度的湍流模型 Analytical or computational acoustic wave propagation

噪声常用公式整理

目录 一、相关标准及公式 (2) 1)基本公式 (2) 2)声音衰减 (3) 二、吸声降噪 (3) 1)吸声实验及吸声降噪 (4) 2)共振吸收结构 (5) 三、隔声 (6) 1)单层壁的隔声 (6) 2)双层壁的隔声 (6) 3) 隔声测量..................................................................................................................... 错误!未定义书签。 4)组合间壁的隔声及孔、缝隙对隔声的影响 (7) 5)隔声罩 (7) 6)隔声间 (7) 7)隔声窗 (8) 8)声屏障 (8) 9)管道隔声量 (9) 四、消声降噪 (9) 1)阻性消声器 (9) 2)扩张室消声器 (10) 3)共振腔式消声器 (11) 4)排空放气消声器 (9) 压力损失 (10) 气流再生噪声 (10) 五、振动控制 (11) 1)基本计算 (11) 2)橡胶隔振器(软木、乳胶海棉) (12) 3)弹簧隔振器 (13)

重要单位: 1N/m=1kg/s2 1r/min=1/60HZ 标准大气压1.013*105 气密度 5273.2=1.29 1.01310P T ρ? ?? 基准声压级Po=10*105 基准振动加速度10-6m/s2 1Mpa=1000000N/m2 倍频程测量范围: 中心频率两侧70.7%带宽;1/3倍频程测量范围: 中心频率两侧23.16%带宽 一、相关标准及公式 1)基本公式 声速331.50.6c t =+ 声压与声强的关系2 2P I=cv c ρρ= 其中v wA =,单位:W/m 2 声能密度和声压的关系,由于声级密度I c ε=,则22 P c ερ= J/m 3 质点振动的速度振幅p I v c p ρ= = m/s 《环境影响噪声控制工程—洪宗辉P11》 A 等效连续A 声级0.1110lg 10 Ai L eq ti ti i L =??∑∑ ti ?第i 个A 声级所占用的时间 昼夜等效声级0.10.1(10)5310lg 10 108 8d n L L dn L +?? =+???? 22:00~7:00为晚上 本底值90L ,2 109050()60Aeq L L L L -=+ 如果有N 个相同声音叠加,则总声压级为110lg p p L L N =+ 如果有多个声音叠加10 110lg( 10 )PI L N p i L ==∑ 声压级减法10 10 10lg(1010 )PT PB L L PS L =- 背景噪声(振动)修正值

汽车用风扇气动噪声的CFD计算

车用风扇气动噪声的CFD计算 范士杰 (一汽技术中心 长春,130011)) 摘 要:国家标准(GB1495-2002)对降低车外噪声提出了明确的要求,而车用冷却风扇是汽车的主要噪声源之一,对车用风扇的气动噪声进行预测分析,对于降低汽车噪声具有重要意义。由于噪声计算的复杂性,国内用CFD方法预测气动噪声尚处于开始阶段。一汽技术中心使用Fluent软件对自由空间中风扇的气动噪声进行了预测分析,采用了如下技术:用大涡模拟计算非定常流场;滑移网格;声学计算采用FW-H模型;并行计算。与试验结果的对比表明,在观测点处计算预测的声压级与试验结果吻合较好,为分析研究风扇等旋转机械的气动噪声提供了有效的手段。 关键词:噪声 大涡模拟 风扇 CFD 0 引 言 空气动力噪声问题广泛存在于工程界(车辆、家电、机电设备等),预测并降低各种设备中风扇/风机等旋转机械的气动噪声具有普遍的意义。国家标准(GB1495-2002)对车外噪声提出了明确的限制(2005年以后实行更严格的标准),实测结果指出[1],冷却风扇是汽车的主要噪声源之一。由于噪声计算的复杂性,国内对气动噪声的计算分析多以经验公式和简化的理论模型为主,用CFD分析的方法对气动噪声进行数值预测尚处于开始阶段。用CFD方法计算声场之前,首先要计算非定常的三维流场,得到准确的压力波动等流动变量,为此需采用高级湍流模式(如LES),使计算量大增。由于噪声能量在流场总能量中只占很小的比例,故对计算的误差要求较高,提高了正确收敛的难度。 Fluent6.2版增加了对旋转机械声学计算的支持。作者使用Fluent6.2在IBM并行机上对车用冷却风扇的气动噪声进行了CFD计算分析,用大涡模拟计算非定常流场,用FW-H模型计算声场,得到了在若干观测点处的噪声频谱,与消声室中实际测试所得频谱吻合较好,所使用的方法亦适用于各种旋转机械的气动噪声和外流场噪声的预估及设计改进。 1计算模型 以实际使用的冷却风扇为计算对象,几何模型和计算域如图1所示,采用四面体无结构网格,网格数约为180万,在风扇区与相邻区域之间采用滑移网格(moving mesh)。风扇转速为1000转/分。2个观测点距离风扇中心均为1米,位置如图2所示。 _____________________________________ 作者简介:范士杰,男,高级工程师,硕士,长期从事汽车空气动力学及CFD分析研究。

国家噪音标准规范

中华人民共和国环境噪声污染防治法 关于噪声标准的界定 1996年10月29日第八届全国人民代表大会常务委员会第二十二次会议通过 颁布机关:全国人民代表大会常务委员会 颁布时间:1996-10-29 实施时间:1997-03-01 发文文号:中华人民共和国主席令第77号 时效性:有效 第八章附则 第六十三条本法中下列用语的含义是: (一)“噪声排放”是指噪声源向周围生活环境辐射噪声。 (二)“噪声敏感建筑物”是指医院、学校、机关、科研单位、住宅等需要保持安静的建筑物。 (三)“噪声敏感建筑物集中区域”是指医疗区、文教科研区和以机关或者居民住宅为主的区域。 (四)“夜间”是指晚二十二点至晨六点之间的期间。 (五)“机动车辆”是指汽车和摩托车。 第六十四条本法自1997年3月1日起施行。1989年9月26日国务院发布的《中华人民共和国环境噪声污染防治条例》同时废止。 中华人民共和国城市区域环境噪声标准 1主题内容与适用范围 本标准规定了城市五类区域的环境噪声最高限值。 本标准适用于城市区域。乡村生活区域可参照本标准执行。 2标准值 城市5类环境噪声标准值如下: 类别昼间夜间 0类50分贝40分贝 一类55分贝45分贝 二类60分贝50分贝

三类65分贝55分贝 四类70分贝55分贝 3各类标准的适用区域 (1)0类标准适用于疗养区、高级别墅区、高级宾馆区等特别需要安静的区域。位于城郊和乡村的这一类区域分别按严于0类标准5分贝执行。 (2)一类标准适用于以居住、文教机关为主的区域。乡村居住环境可参照执行该类标准。 (3)二类标准适用于居住、商业、工业混杂区。 (4)三类标准适用于工业区。 (5)四类标准适用于城市中的道路交通干线道路两侧区域,穿越城区的内河航道两侧区域。穿越城区的铁路主、次干线两侧区域的背景噪声(指不通过列车时的噪声水平)限值也执行该类标准。 4夜间突发噪声 夜间突发的噪声,其最大值不准超过标准值15分贝。 中华人民共和国工业企业厂界噪声标准 1.标准的适用范围 本标准适用于工厂及有可能造成噪声污染的企事业单位的边界。 2.标准值 各类厂界噪声标准值如下: 类别昼间夜间 一类55分贝45分贝 二类60分贝50分贝 三类65分贝55分贝 四类70分贝55分贝 3.各类标准适用范围的划定 (1)一类标准适用于以居住、文教机关为主的区域。 (2)二类标准适用于居住、商业、工业混杂区及商业中心区。 (3)三类标准适用于工业区。 (4)四类标准适用于交通干线道路两侧区域。 4.各类标准适用范围由地方人民政府划定。 5.夜间频繁突发的噪声(如排气噪声)。其峰值不准超过标准值10分贝,夜间偶然突发的噪声(如短促鸣笛声),其峰值不准超过标准值15分贝。

噪声常用计算公式整汇总

目录 一、相关标准及公式 ................................错误!未定义书签。 1)基本公式 .................................................................... 错误!未定义书签。 2)声音衰减 .................................................................... 错误!未定义书签。 二、吸声降噪 .......................................................................... 错误!未定义书签。 1)吸声实验及吸声降噪 ................................................. 错误!未定义书签。 2)共振吸收结构............................................................. 错误!未定义书签。 三、隔声.................................................................................. 错误!未定义书签。 1)单层壁的隔声............................................................. 错误!未定义书签。 2)双层壁的隔声............................................................. 错误!未定义书签。 3) 隔声测量..................................................................... 错误!未定义书签。 4)组合间壁的隔声及孔、缝隙对隔声的影响 ............... 错误!未定义书签。 5)隔声罩 ........................................................................ 错误!未定义书签。 6)隔声间 ........................................................................ 错误!未定义书签。 7)隔声窗 ........................................................................ 错误!未定义书签。 8)声屏障 ........................................................................ 错误!未定义书签。 9)管道隔声量................................................................. 错误!未定义书签。 四、消声降噪 .......................................................................... 错误!未定义书签。 1)阻性消声器................................................................. 错误!未定义书签。 2)扩张室消声器............................................................. 错误!未定义书签。 3)共振腔式消声器 ......................................................... 错误!未定义书签。 4)排空放气消声器 ......................................................... 错误!未定义书签。 压力损失 .......................................................................... 错误!未定义书签。

气动噪声模型使用指南

ANSYS Fluent气动噪声模型使用指南 ANSYS Fluent气动噪声模型使用指南 (1) 1 ANSYS Fluent的气动噪声模型特点介绍 (1) 1.1C A A(直接模拟模型) (1) 1.2A c o u s t i c A n a l o g y M o d e l i n g(声比拟模型) (2) 1.3B r o a d b a n d(宽频噪声模型) (2) 2 ANSYS Fluent的气动噪声模型设置 (4) 2.1B r o a d b a n d(宽频噪声模型) (4) 2.2F-W-H(声比拟模型) (7) 2.3C A A(直接模拟模型) (16) 3 ANSYS Fluent气动噪声测试案例 (22) 3.1圆柱绕流 (22) 3.2跨音速空腔流动 (26) 3.3跨音速翼型绕流 (31) 1 ANSYS Fluent的气动噪声模型特点介绍 1.1C A A(直接模拟模型) ANSYS Fluent中的CAA方法可以通过求解流体动力学方程直接得到声波的产生和繁殖现象。声波的预测需要控制方程时间精度的解,而且,CAA方法需要ANSYS Fluent通过求解非稳态N-S方程(如DNS)、非稳态雷诺平均RANS方程以及在分离涡DES和大涡LES 模拟中用到的滤波方程,精确模拟粘性效应和湍流效应。 CAA方法需要高精度的数值求解方法、非常精细的网格以及声波非反射边界条件,因此计算代价较高。如果要计算远场噪声(比如几百倍的机翼弦长远处的噪声传播),CAA方法则需要超大规模并行计算支持;但是如果计算近场噪声(比如,机身表面的APU、空穴、微小部件扰动噪声),CAA方法是容易可行的。在大多包含近场噪声的计算中,由于局部压力波动导致的噪声是可以通过ANSYS Fluent准确模拟的。既然CAA方法直接求解声波传播,那么需要求解可压缩的控制方程(如雷诺平均方程、可压缩的LES大涡模拟的滤波方程)。当流动速度较低或亚音速流动时,而且近场中的噪声源主要由局部压力波动构成,则可以使用不可压缩流动。然而,不可压缩流动处理不能模拟回声和声波反射现象。

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