你必須要知道的三種氣動噪聲仿真計算的方法

最近的做的工作和氣動噪聲的仿真計算強相關，所以就跟大家簡單介紹一下三種氣動噪聲的仿真計算方法。

寬頻噪聲模型

這種方法是基於雷諾平均N-S方程來求解的。首先獲得雷諾平均的湍流量，再結合半經驗公式和萊特希爾的理論，對噪聲進行模擬。

這種方法的優點是只需要進行穩態流場計算，獲取平均湍動能、時均壓力脈動、湍流耗散率等數據即可，因此計算成本很低，但是缺點也很明顯：計算精度較低。

有同學可能要問了，為啥精度低啊？原因是雷諾平均的計算方法忽略了流場中的很多細節，你可以理解為他的仿真解析度沒有一些瞬態計算方法的高。

聲源與聲傳播分離計算方法（SSPM）

這種方法假定聲源是已知的，所謂已知，其實還是對瞬態流場中的壓力脈動進行傅立葉變換來獲取的。

這種方法計算的過程一般包括：瞬態流場的計算、聲源的確定以及流場數據向聲場數據轉化等幾個步驟。

SSPM方法只需要精確計算包含聲源的流場域信息，且著重求解聲源表面的物理信息，所以計算成本較低，適合求解中場和遠場噪聲。

但是將流體流動和流體聲傳播分離的計算方式，忽略了流場和聲場的相互作用關係，因此無法解釋流體和聲傳播之間的相互作用。

直接計算聲學模型

直接計算聲學模型是通過高解析度的氣動聲學方程來直接模擬噪聲。可以精確計算聲波產生、傳播及聲波與流體之間的相互作用。

但是由於流場能量遠大於聲波能量，所以要同時模擬聲波和流體的相互作用需要很高的網格解析度，計算成本非常高，目前絕大多數工程問題還不能用這種方法來計算。

寫在最後

綜合對比以上三種方法的優缺點，可以發現聲源與聲傳播分離計算的方法是較好的一種氣動噪聲計算的方法，它的計算精度能夠滿足工程需求且計算成本較低。

因此，目前很多商用的噪聲計算軟體也是基於這種方法開發的，所以掌握這種氣動噪聲的計算方法就顯得十分重要了。