本文選題：脈動(dòng)壓力 + 氣動(dòng)噪聲��； 參考：《西華大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),汽車保有量不斷增加,汽車在高速行駛時(shí)的氣動(dòng)噪聲問(wèn)題逐漸凸顯。車輛噪聲不但影響人們的正常生活和工作,還會(huì)影響汽車的乘坐舒適性。汽車外流場(chǎng)是一種復(fù)雜的擾流流動(dòng),車輪的滾動(dòng)使得汽車外流場(chǎng)更加復(fù)雜,其結(jié)果也將影響氣動(dòng)噪聲。因此,從保護(hù)環(huán)境和提高汽車的乘坐舒適性的角度出發(fā),研究滾動(dòng)車輪的汽車外流場(chǎng)和氣動(dòng)噪聲很有意義。隨著CFD技術(shù)的迅速發(fā)展,計(jì)算氣動(dòng)聲學(xué)為車輛氣動(dòng)噪聲的研究開(kāi)辟了新的途徑。計(jì)算氣動(dòng)聲學(xué)的核心是通過(guò)數(shù)值計(jì)算方法求解相應(yīng)的方程,得到汽車車內(nèi)、近場(chǎng)以及遠(yuǎn)場(chǎng)的噪聲特性,為汽車降噪提供了依據(jù)。車輛氣動(dòng)噪聲主要源于汽車外表面的壓力脈動(dòng),因此研究車輛外部流場(chǎng)和車身表面脈動(dòng)壓力是研究氣動(dòng)噪聲的基礎(chǔ)。本文結(jié)合流體力學(xué)和氣動(dòng)聲學(xué)的相關(guān)理論,采用聲類比的方法對(duì)車輪在滾動(dòng)情形下汽車的外流場(chǎng)特性和氣動(dòng)噪聲特性進(jìn)行了仿真研究。首先本文以某型轎車為基礎(chǔ),建立了包含后視鏡、車輪結(jié)構(gòu)等的外流場(chǎng)分析模型,通過(guò)Fluent軟件對(duì)汽車外流場(chǎng)進(jìn)行模擬計(jì)算。計(jì)算過(guò)程中先進(jìn)行穩(wěn)態(tài)計(jì)算,得到壓力云圖和速度矢量圖等,并對(duì)它們進(jìn)行定向分析。然后對(duì)比了車輪在滾動(dòng)和靜止情況下的汽車外流場(chǎng)特性以及輪腔和車外遠(yuǎn)場(chǎng)的噪聲情況,仿真結(jié)果表明:車輪的滾動(dòng)使得汽車氣動(dòng)力和氣動(dòng)噪聲增大,同時(shí)影響輪腔處、車身尾部以及車身底部的外流場(chǎng)特性等,穩(wěn)態(tài)計(jì)算的結(jié)果為車身的噪聲源分析提供基礎(chǔ)。然后采用大渦模擬的方法進(jìn)行瞬態(tài)計(jì)算,考慮到車輪滾動(dòng)的重要性,這里將車輪設(shè)置為滾動(dòng)狀態(tài),在后視鏡處、側(cè)窗處、輪腔處以及車外遠(yuǎn)場(chǎng)設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn),得到了不同車速下各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的脈動(dòng)壓力時(shí)域圖和噪聲頻譜圖。結(jié)合流場(chǎng)分布情況,解釋了后視鏡處和側(cè)窗處氣動(dòng)噪聲的產(chǎn)生機(jī)理,即該處渦流運(yùn)動(dòng)劇烈,產(chǎn)生了很大的脈動(dòng)壓力進(jìn)而引發(fā)了氣動(dòng)噪聲。同時(shí)分析了監(jiān)測(cè)點(diǎn)的聲壓級(jí)大小,得出在流速較快,渦流運(yùn)動(dòng)劇烈的地方,聲壓級(jí)較大。
[Abstract]:In recent years, with the growth of economy and the increase of vehicle ownership, the problem of aerodynamic noise is becoming more and more serious. Vehicle noise not only affects people's normal life and work, but also affects the ride comfort of cars. The automobile flow field is a kind of complicated scrambling flow. The rolling of the wheel makes the vehicle flow field more complex, and the result will also affect the aerodynamic noise. Therefore, it is significant to study the flow field and aerodynamic noise of rolling wheels from the point of view of protecting environment and improving the ride comfort of vehicles. With the rapid development of CFD technology, computational aerodynamic acoustics has opened up a new way for the research of vehicle aerodynamic noise. The core of the calculation of aerodynamic acoustics is to solve the corresponding equations by numerical calculation method, and obtain the noise characteristics in vehicle, near field and far field, which provides the basis for vehicle noise reduction. The aerodynamic noise of vehicle is mainly derived from the pressure pulsation on the external surface of the vehicle, so the study of the external flow field and the fluctuating pressure on the surface of the vehicle body is the basis of the study of the aerodynamic noise. Based on the theory of hydrodynamics and aero-acoustics, the characteristics of the external flow field and aerodynamic noise of a car under rolling conditions are simulated by acoustic analogy method in this paper. Firstly, based on a certain car, an analysis model of the external flow field including the rear view mirror and the wheel structure is established, and the external flow field of the vehicle is simulated by Fluent software. In the process of calculation, the steady state calculation is carried out, the pressure cloud diagram and velocity vector diagram are obtained, and the directional analysis is carried out. Then, the characteristics of the vehicle flow field under rolling and static conditions and the noise of the wheel cavity and the far field outside the vehicle are compared. The simulation results show that the rolling of the wheel causes the increase of the aerodynamic and aerodynamic noise of the vehicle, and at the same time affects the location of the wheel cavity. The steady state calculation results provide the basis for the noise source analysis of the body. Then the transient calculation is carried out by using the method of large eddy simulation. Considering the importance of wheel rolling, the wheel is set up as a rolling state, and monitoring points are set at the rear view mirror, the side window, the wheel cavity and the far field outside the vehicle. The pulsating pressure time domain and noise spectrum of different monitoring points are obtained. Combined with the distribution of the flow field, the mechanism of the aerodynamic noise at the rearview mirror and the side window is explained, that is, the eddy current is moving violently, resulting in a very large pulsating pressure and then causing the aerodynamic noise. At the same time, the sound pressure level of the monitoring point is analyzed, and it is concluded that the sound pressure level is larger where the velocity of velocity is faster and the eddy current is moving violently.
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U461.1

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本文編號(hào)：1922906