[发明专利]一种非紧致可渗透边界气动噪声数值积分计算方法

摘要

本发明公开了一种非紧致可渗透边界气动噪声数值积分计算方法，属于流体力学和声学技术领域，采用流动计算软件将流场计算区域离散为K个网格单元，获得声源信息；在物体附近区域选择边界SP，并将SP离散为L个网格单元，一般选择为与流动离散网格相同的边界；计算SP上等效的散射声源pa(z，ω)，计算远场监测点x的声压pa(x，ω)。本发明采用物体表面为积分边界，结合边界元方法实施积分计算的过程中存在计算效率低、计算复杂度高、数值奇异性等问题，本发明采用包围物体的可渗透边界为积分边界，可以有效提高数值计算效率、降低计算复杂度并克服数值奇异性问题。

主权项

1.一种非紧致可渗透边界气动噪声数值积分计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采用流动计算软件将流场计算区域离散为K个网格单元，获得声源信息，包含密度ρ、压强p_h、速度u_i(i＝1，2，3)，对于低马赫数流动，ρ_h≈ρ；步骤2：在物体附近区域选择边界S_P，并将S_P离散为L个网格单元，选择为与流动离散网格相同的边界；步骤3：采用公式计算S_P上等效的散射声源p_a(z，ω)，重新整理为线性方程组：其中l＝1，2，....L，E是单位矩阵，H为对角线为零的对称矩阵式中，m＝1，2，3，…L，n＝1，2，3，…L，L为边界S包含的单元数目；步骤4：采用公式计算远场监测点x的声压p_a(x，ω)，上述计算表达式中，ω代表圆周频率，c₀代表声波传播速度，V_k代表第k个流场网格单元的面积，[]_k代表第k个流场网格单元上的信息，[]_l代表第l个边界单元上的信息，p_a(z_l，ω)代表边界上点z_l在ω频率的声压，p_a(x，ω)代表远场监测点x在ω频率的声压，最后一项中j代表虚数单位，δ_ij代表二阶张量，