2.3.8 声学模型设置

在浏览树中双击“设置”→“模型”→“声学”选项，弹出“声学模型”对话框，如图2-50所示。

气动噪声的生成和传播可以通过求解可压N-S方程的方式进行数值模拟。然而，与流场流动的能量相比，声波的能量要小几个数量级，客观上要求气动噪声计算所采用的格式应有很高的精度，同时从声源到声音测试点划分的网格也要足够精细，因此，进行直接模拟对系统资源的要求很高，计算时间也很长。

为了弥补直接模拟的这个缺点，可以采用Lighthill的声学近似模型，即将声音的产生与传播过程分别进行计算，从而达到加快计算速度的目的。

图2-50 “声学模型”对话框

Fluent中用Ffowcs Williams和Hawkings提出的“宽频噪声模型”模拟声音的产生与传播，这个方程中采用了Lighthill的声学近似模型。Fluent采用在时间域上积分的办法，在接收声音的位置上，用两个面积分直接计算声音信号的历史。这些积分可以表达声音模型中单极子、偶极子和四极子等基本解的分布。

在计算积分时，需要用到的流场变量包括压强、速度分量和声源曲面的密度等，这些变量的解在时间上必须满足一定的精度要求。满足时间精度要求的解可以通过求解非定常雷诺平均方程获得，也可以通过大涡模拟或分离涡模拟获得。声源表面既可以是固体壁面，也可以是流场内部的一个曲面。噪声的频率范围取决于流场特征、湍流模型和流场计算中的时间尺度。