[发明专利]非齐平双涵喷口喷流噪声计算方法、计算装置及存储介质

权利要求书

1.一种非齐平双涵喷口喷流噪声计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据非齐平双涵喷口形状和尺寸，构建非齐平双涵喷口几何模型；

S2、基于非齐平双涵喷口几何模型，确定流场计算域后进行流场网格划分，利用仿真软件进行喷流流场计算，得到流场有限元计算结果，并记录平均流和湍流参数，其中，平均流和湍流参数包括平均流密度、平均流轴向速度、湍动能及其消散率；

S3、根据流场网格划分数据，对非齐平双涵喷口几何模型进行声场网格划分，以得到均匀分布的声场计算网格，并确定声场计算域，其中，声场计算网格中每个子网格的轴向长度与径向长度相同；

S4、采用线性插值方法，将平均流和湍流参数插值到声场计算域中，得到均匀分布的平均流和湍流参数；

通过在流场计算域和声场计算域建立不同的定位变量，并将流场计算域的定位变量插值到声场计算域中，以确定声源区域内外边界；

S5、根据声源区域内外边界以及均匀分布的平均流和湍流参数，基于TA模型，计算得到喷流混合噪声远场声压级频谱，即为非齐平双涵喷口喷流噪声计算结果。

2.根据权利要求1所述的一种非齐平双涵喷口喷流噪声计算方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤：

S21、将非齐平双涵喷口几何模型导入仿真软件，确定流场计算域后进行流场网格划分；

S22、选择流场计算求解器及求解模型；

S23、设置流场计算边界条件；

S24、启动流场计算，待计算结果收敛后，得到相应的流场有限元计算结果，并记录平均流和湍流参数。

3.根据权利要求2所述的一种非齐平双涵喷口喷流噪声计算方法，其特征在于，所述步骤S22中求解器为基于密度的轴对称选择求解器，求解模型为k-e湍流模型；

所述步骤S23中流场计算边界条件具体为：喷口处为压强入口，左边界和上边界为压强远场，右边界为压强出口，轴线为轴边界，喷管壁为硬边界。

4.根据权利要求1所述的一种非齐平双涵喷口喷流噪声计算方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括以下步骤：

S41、分别在流场计算域和声场计算域中建立类型为布尔量的第一定位变量和第二定位变量，在流场计算域中预设第一定位变量为1，在声场计算域中预设第二定位变量为0；

S42、将流场计算域作为插值源函数，将声场计算域作为目标插值函数；

S43、采用线性插值方法，将平均流和湍流参数以及流场计算域的第一定位变量插值到声场计算域中，以分别得到均匀分布的平均流和湍流参数、声场计算域的综合定位变量；

S44、结合声场计算域的综合定位变量以及预设的环境密度参数，分别判断声源区域外边界坐标和内边界坐标，以确定声源区域内外边界。

5.根据权利要求4所述的一种非齐平双涵喷口喷流噪声计算方法，其特征在于，所述步骤S44中判断声源区域外边界坐标和内边界坐标的具体过程为：

S441、判断声源区域外边界坐标：从声场计算网格径向坐标最大值处向喷流轴方向遍历，若所遍历网格处径向方向上前后三个网格节点的平均密度值大于预设的环境密度，则判断当前网格坐标为声源区域外边界坐标，否则判断当前网格坐标不属于声源区域外边界坐标；

S442、判断声源区域内边界坐标：当喷流轴向坐标小于喷口尾端坐标时，从喷流轴向声场计算网格外围方向遍历，若声场计算域的综合定位变量在该方向上变化两次，则判断当前网格径向坐标为声源区域内边界径向坐标，否则判断该喷流轴纵坐标不属于声源区域内边界坐标；

当喷流轴向坐标大于喷口尾端坐标时，则判断该喷流轴纵坐标即为声源区域内边界纵坐标，否则判断该喷流轴纵坐标不属于声源区域内边界纵坐标。