[發明專利]一種非緊致可滲透邊界氣動噪聲數值積分計算方法

有效

• 申請號: 201910391601.2
• 申請日: 2019-05-10
• 公開（公告）號: CN110298063B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 王芳;蔡晉生;劉秋洪;鄭雯斯
• 申請（專利權）人: 北方民族大學;西北工業大學
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F17/12;G06F17/15;G06F17/16;G06F113/08;G06F111/10;G06F119/14;G06F119/10
• 代理公司: 西安研創天下知識產權代理事務所(普通合伙) 61239
• 代理人: 孫李林

1.一種非緊致可滲透邊界氣動噪聲數值積分計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：采用流動計算軟件將流場計算區域離散為K個網格單元，獲得聲源信息，包含密度ρ、壓強p_h、速度u_i,i＝1,2,3，對于低馬赫數流動，ρ_h≈ρ；

步驟2：在物體附近區域選擇邊界S_P，并將S_P離散為L個網格單元，選擇為與流動離散網格相同的邊界；

步驟3：采用公式

計算S_P上等效的散射聲源p_a(z,ω)，重新整理為線性方程組：

其中，l＝1，2，....L，E是單位矩陣，H為對角線為零的對稱矩陣

式中，m＝1,2,3,…L，n＝1,2,3,…L，L為邊界S包含的單元數目；

步驟4：采用公式計算遠場監測點x的聲壓p_a(x,ω)，

上述計算表達式中，ω代表圓周頻率，c₀代表聲波傳播速度，V_k代表第k個流場網格單元的面積，[]_k代表第k個流場網格單元上的信息，[]_l代表第l個邊界單元上的信息，p_a(z_l,ω)代表邊界上點z_l在ω頻率的聲壓，p_a(x,ω)代表遠場監測點x在ω頻率的聲壓，最后一項中j代表虛數單位，δ_ij代表二階張量，

2.根據權利要求1所述的非緊致可滲透邊界氣動噪聲數值積分計算方法，其特征在于，當研究對象為二維模型，步驟3、4實施過程中：

1)通過下列公式計算自由空間格林函數G(y_m,y_n,ω)

2)通過下列公式確定y_m點和y_n點的自由空間格林函數沿y_n點的外法向偏導數

3)通過下列公式確定y_m點和y_n點的自由空間格林函數沿y_n點的二階偏導數

4)通過下列公式確定x點和y_n點的自由空間格林函數沿y_n點的外法向偏導數

5)通過下列公式確定x點和y_n點的自由空間格林函數沿y_n點的二階偏導數

3.根據權利要求1所述的非緊致可滲透邊界氣動噪聲數值積分計算方法，其特征在于，當研究對象為三維模型時，步驟3、4實施過程中：

1)通過下列公式計算自由空間格林函數G(y_m,y_n,ω)：

2)通過下列公式確定y_m點和y_n點的自由空間格林函數沿y_n點的外法向偏導數

3)通過下列公式確定y_m點和y_n點的自由空間格林函數沿y_n點的二階偏導數

4)通過下列公式確定x點和y_n點的自由空間格林函數沿y_n點的外法向偏導數

5)通過下列公式確定x點和y_n點的自由空間格林函數沿y_n點的二階偏導數

其中，下標m,n＝1,2,3,…,M為網格單元編號，為第一類0階Hankel函數，第一類1階Hankel函數，k＝ω/c₀為聲波數。

4.根據權利要求3所述的非緊致可滲透邊界氣動噪聲數值積分計算方法，其特征在于，通過步驟3計算物面散射聲源，在右端項求解完成的前提下，通過計算獲得矩陣：

H的子項H_mn，待求聲源點y_m所對應的矩陣列項為：

其中S＝S₁∪S₁…∪S_L，y_m點與y_n重合時，H_mn＝0；

通過步驟4計算遠場監測點聲壓，在右端項求解完成的前提下，直接獲得。