17-翼型自身噪声预测.pdf

2010年度ACTRAN用户会议2010.10.06-07布鲁塞尔比利时

翼型自身噪声预测

JulianWinkler,ThomasCarolus,MichaelKohlhaas

InstitutfürFluid-undThermodynamik(IFT)

UniversitätSiegenGermany

1

1

11、简介

对于复杂的工业问题，采用直接积分方法计算噪声并不合适，例如：Ffowcs

WilliamsHall积分方程，Amiet积分方程等。主要是由于积分方法都是基于自

由空间假设的，而工业实际中会有壳、罩等，因此可以采用ACATAN软件，

ACTRAN具有适于处理内部问题、处理软边界以及计算近远声场的特点。/

ACTRAN采用的是通用解，因此省去了用户了解各种方法并在其中选用合适方

法的麻烦。因此ACTRAN对工业应用是很有吸引力的。

对于一些已有合适明确解的物理问题，ACTRAN是否具有竞争力哪？在这

篇文章中，我们将针对翼型噪声问题，比较采用ACTRAN和参考方法的计算结

果，所有方法采用相同的CFD输入数据。然而，其他方法会做假设，忽略某些

影响因素，而ACTRAN无法做同样的假设，因此会将所有因素都包含在计算中，

这就使直接比较两种方法的过程变得复杂。

ii

eeihw.

HHkw

e

--

ty

yyoch.cew

2KKm

2

22、背景和物理问题

2010年度ACTRAN用户会议2010.10.06-07布鲁塞尔比利时

图1

尾缘噪声预测和风洞实验进行对比验证：在实验中为了测量尾缘宽带噪声需

要采用边界层绊线，在LES中为了匹配实验条件就需要假设人工绊线。

以采用不可压LES计算NACA6512-63翼型为例：

在网格中设置边界层绊线来匹配实验条件

ii

eeihw.

HHkw

e

--

ty

yyoch.cew

KKm

图2

注意：绊线的目的只是为了开始转捩，实际物理问题是不存在的。

2010年度ACTRAN用户会议2010.10.06-07布鲁塞尔比利时

3

3

33、噪声预测理论概述

图3

尾缘散射噪声：

1)体积分公式方法，如FfowcsWilliamsHall方法（在LES过程中采用此种方

法）（注意：此种方法假设所有主要声源都在尾缘附近！）

2)变分公式方法：ACTRAN（后处理采用此种方法）（此种方法默认所有CFD

流场计算中的声源都会被包含计算）

3.1-FfowcsWilliamsHall(FWH)

3.1-FfowcsWilliamsHall(FWH)

33..11-Ffowcs

噪声预测理论-FfowcsWWiilllliiaammssHHaallll((FFWWHH))

ii

eeihw.

HHkw

e

--

ty

yyh.cew

假设：oc

KKm

1)翼型被假设为一个无厚度的半无限长平板

2)只考虑尾缘附近的