万博Ansys si impegna在modo che gli studenti di oggi abbiano successo, fornendogli il software gratuito di simulazione ingegneristica。
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Per Stati unite Canada
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万博ANSYS的博客
2021年4月2日
那是什么嗡嗡声?随着无人机在商业领域的发展势头越来越强,它们制造的噪音已经成为一个更大的问题。各公司正在研究将无人机用于包裹递送、军事侦察、紧急服务、环境监测、媒体报道等领域。随着无人机在城市和郊区的使用越来越多,工程师们开始转向模拟来分析和减少无人机产生的噪音。
作为演示案例开发的四旋翼无人机模型。
影响无人机噪声的因素有很多,包括:
万博Ansys公司结合计算流体动力学(CFD)模拟和先进技术,开发了一种简化的解决方案,用于预测无人机在飞行中产生的非定常流场和旋转螺旋桨产生的空气动力噪声声学分析技术。
在最新的Ansys软件版本2万博021 R1中,我们引入了一个新的声学工作流程万博Ansys流利CFD模拟到Ansys VRXPERI万博ENCE Sound,使工程师能够使用先进的声学分析技术来分析由CFD计算的声压信号。
VRXPERIENCE声音功能包括:
上图中所示的四轴飞行器模型是作为演示案例开发的。每个螺旋桨以固定的转速在滑动网格区旋转,旋转方向基于大多数四轴飞行器中看到的反向旋转方向设置。在这个分析中,假设无人机在观测者上方10米的上空处于悬停模式。
在Ansys Fluent中生成的1600万单元格网格,具有精确捕获无人万博机噪声的影响体。
无人机几何被引入流利的啮合生成一个1600万个细胞马赛克的聚六核网格,用于细化靠近身体和螺旋桨的区域。这些细化区域有助于提高螺旋桨、电机和电机支架附近非定常流场的分辨率。
在Fluent中建立了可压缩、非定常、湍流的瞬态CFD模拟。湍流采用LES/RANS混合模型来模拟旋转螺旋桨附近的细尺度流场结构。如下图所示,螺旋桨与无人机结构和电机支架的相互作用产生压力“脉冲”,这是无人机产生噪声的主要贡献者之一。
瞬时静压模拟显示一个大的压力脉冲导致噪声特征。
采用Ffowcs Williams-Hawkings (FW-H)声学模拟模型,将螺旋桨附近的下部网格界面定义为源面。定义了10个不同的接收器位置,以分析来自无人机下方不同位置的噪声。在进行瞬态求解,使湍流流场达到统计稳定状态(如升力历史图所示)后,建立模型,收集每个螺旋桨附近源表面的声压数据。这些数据被存储在Fluent中,以供以后的声学后处理。
计算了CFD模型中每个接收器位置的总声压级(OASPL),并在表格中显示。观察到OASPL的变化,表明地面观察员将听到无人机噪音水平的差异,这取决于他们相对于无人机的位置。
接收机 | OASPL (dB) |
---|---|
1 | 81.84 |
2 | 87.85 |
3. | 79.94 |
4 | 79.46 |
5 | 78.49 |
6 | 79.47 |
7 | 81.48 |
8 | 81.86 |
9 | 79.97 |
10 | 78.08 |
声压级(SPL)的更详细的分析显示在一个观测者位置的频谱图中。你可以看到声音包含一个强大的叶片通过频率成分,以及一个更高的谐波。相对于更高频率的宽带噪声,这些主要是噪声特征。这与偶尔观察到的无人机噪音是一致的,当无人机飞过头顶时,你会听到突出的“嗡嗡”声。
声压级(SPL)的分析显示在这个频谱图为一个观测者的位置。
我们在这里回答你的问题,期待与你交谈。我们Ansys销售团队的一名成员万博将很快与您联系。