高速列车气动噪声边界条件怎么设置

hyyfj · 发表于 2011-5-3 11:22

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我正在接触高速列车气动噪声，用fluent的LES计算，但不知道边界条件要怎么设置，比如有几个速度入口，压力出口，还有滑动边界等，请高手指教，谢谢！

meiyongyuandeze · 发表于 2011-5-3 21:03

高速列车应该是属于亚音速流，要选择亚音速入口边界条件。
一般而言，边界条件的组合方式：
1.只有壁面，流体不发展。
2.壁面，进口和至少一个出口。
3.壁面进口和至少一个恒压边界。
4.壁面和恒压出口。

hyyfj · 发表于 2011-5-4 10:57

回复 2 # meiyongyuandeze 的帖子

谢谢了，至少一个速度入口和压力出口，但是我见到一个是有三个速度入口，两个压力出口，就是相当于六面体，左右两侧面+前面是入口，顶面+后面是出口，我不知道这么设置跟前面是入口，后面是出口，其他都是壁面有什么差别

meiyongyuandeze · 发表于 2011-5-4 14:18

边界条件的设置其实要看你实际计算的工况，上面的只是一些定性的经验而已。

hyyfj · 发表于 2011-5-4 14:30

回复 4 # meiyongyuandeze 的帖子

实际就是要模拟列车在明线上跑，从而计算噪声，不知道要怎么设置比较好，侧面的速度跟正面的速度也不知道是否能一样

meiyongyuandeze · 发表于 2011-5-4 17:23

使用fluent的les模拟湍流吗？fluent模拟气动噪声是有问题的！

hyyfj · 发表于 2011-5-5 09:00

回复 6 # meiyongyuandeze 的帖子

对，是用LES模拟，计算气动噪声，不知道你说的有问题是什么问题，我现在看噪声培训资料，上面没有监测脉动压力就能得出噪声，但看文献都是需要脉动压力得噪声，不知道哪里出问题了

jimee_lzj · 发表于 2011-5-5 21:51

回复 6 # meiyongyuandeze 的帖子

给大家解释下，fluent中计算气动噪声存在什么问题，谢谢~！

ChaChing · 发表于 2011-5-5 22:52

本帖最后由 ChaChing 于 2011-5-5 22:53 编辑

同样关注中:@)

meiyongyuandeze · 发表于 2011-5-6 08:35

本帖最后由 meiyongyuandeze 于 2011-5-6 08:42 编辑

回复 8 # jimee_lzj 的帖子

因为学校很多的老师都在参与高速列车气动力相关的课题，所以接触这类计算的还是比较的多，听的这类计算的讲座也是比较多。fluent中LES方法来计算流场应该是没什么问题，但计算噪声却已是和实验存在非常大的误差，看了一些相关的文章，尤其是听了中科院何教授的报告，得出一点点总结。
1. 气动噪声的模拟应该包含两个部分，即声源的模拟+声传播的模拟。用现有的商业软件，并用LES方法来求解简单的声源应该是没什么很大的问题。但是需要注意的，对以我们研究的高速列车而言，气动噪声的声源是随着时间和空间都在变化的，时间这个尺度应该是比较好处理，但空间的尺度的处理是fluent的问题所在。
2. 使用LES方法模拟噪声，需要求解湍流流场的分布，势必需要用到计算自相关函数，现有的所有想也软件，包括fluent，在处理相关函数的时候是有些问题的。刚才说了，声源是和时间，空间相关的，那么相关函数就因该是时空关联，而fluent却只考虑的时间的相关，而忽略了空间及时间和空间的相关性。那么如果不处理好这个时空关联性，那么就不会考虑到空间尺度的影响，这势必会很大程度影响计算精度的。
3. 高速列车有比较特殊的壁面形式，这样一来很可能会出现波的反射，那fluent是不是可以把这个反射波算准，还值得关注。

简而言之，就是现有的商业软件忽略了湍流中的时空相关性，而只考虑了时间相关性。据说，某些商业软件公司好像有意在和斯坦福大学的湍流计算中心的教授在合作处理这个问题，当然消息没有经过官方证实，可能不准确。
一点点总结，很可能有不准确地方，还请各位指教！

meiyongyuandeze · 发表于 2011-5-6 08:39

本帖最后由 meiyongyuandeze 于 2011-5-6 08:39 编辑

回复 9 # ChaChing 的帖子

简而言之就是处理湍流是没有考虑时间和空间的关联性！在10楼有点拙见，可能不准确还请指教！

hyyfj · 发表于 2011-5-6 08:50

回复 10 # meiyongyuandeze 的帖子

谢谢，大体明白了……只是不知道高速列车壁面形式特殊在哪，计算时候需要考虑到什么，是否边界层越小越好？

meiyongyuandeze · 发表于 2011-5-6 09:15

其实我说的是算法上面的问题，并不是fluent的处理功能，对于搞大涡模拟的可能比较容易理解。
特殊形式主要包括：车体上的突起，车体下面的裙板等这些破坏了光滑表面的这些壁面条件都是主要的。
首先要根据RE值估算出边界层的厚度，边界层内一般要至少布4-7层网格才能保证精度，但这样一来网格点数是很庞大的。

hyyfj · 发表于 2011-5-6 09:55

回复 12 # hyyfj 的帖子

谢谢，对于车体上突起比如空调导流罩，受电弓部位都是进行简化，就是直接去除了，呵呵，这对于仿真结果来说是不准确的
另外我还遇到一个问题就是,计算之后的Y+在进行不同迭代步数差别很大，进行三千步的迭代之后查看的最大Y+达到了150，进行三万步迭代之后最大能上万，Y+值应该是一个固定值才对是么？

huwjiik · 发表于 2011-5-6 11:02

回复 10 # meiyongyuandeze 的帖子

你说的报告是5月4号上午在2号楼的报告吗？？

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[Fluent应用] 高速列车气动噪声边界条件怎么设置

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