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基于LBM-LES的汽車風振噪聲特性及機理研究

發(fā)布時間:2025-07-02 02:04
  隨著高等公路的迅猛發(fā)展以及汽車的普及,高速公路出行越加普遍。汽車高速行車工況下,車窗開啟所產生的氣動噪聲嚴重影響舒適性;而車窗長時間關閉,二氧化碳濃度升高又容易產生疲勞誘發(fā)交通事故。因此,深入分析氣動噪聲意義重大。本文采用直接計算LBM-LES法,對某款實車全尺寸模型進行仿真分析,結合道路試驗對包含風振噪聲的較寬頻段氣動噪聲進行研究。揭示風振噪聲發(fā)聲機理,分析風振噪聲主要影響因素,歸納總結不同工況下風振噪聲的變化規(guī)律,并給出汽車高速行車工況下車窗開啟方式的合理建議。主要結論如下:(1)車窗開口處剪切層內渦的周期性脫落、遷移、碰撞及耗散等過程是風振噪聲產生的主要原因。特定來流速度下剪切層內的脫渦頻率與乘員室腔體的固有頻率越接近,剪切層內的速度脈動越明顯,風振現(xiàn)象也越明顯,當脫渦頻率等于腔體的固有頻率時,發(fā)生Helmholtz共振,風振噪聲最強。對于本文車型,天窗全開、來流速度25m/s時,發(fā)生Helmholtz共振,峰值聲壓為135.67dB,風振頻率為28.00Hz。(2)天窗風振噪聲隨開度的增大而增大,而傾斜開啟方式下不存在風振現(xiàn)象;前側窗所處流場存在三個不同區(qū)域,其風振噪聲隨開度的增...

【文章頁數(shù)】:81 頁

【學位級別】:碩士

【部分圖文】:

圖2-1D3Q19模型晶體結構

圖2-1D3Q19模型晶體結構

西南交通大學碩士研究生學位論文第14頁圖2-1D3Q19模型晶體結構該模型的離散速度與D3Q19-LBGK模型相同。模型的變換矩陣為:對應的19個矩為:,,,,,,,,,3,3,,,,,,,Txxyyzzxxxxwwxyyzzxxyzmejqjqjqpppppttt(2-11)平....


圖2-2D3Q27模型晶體結構

圖2-2D3Q27模型晶體結構

西南交通大學碩士研究生學位論文第18頁型彌補了上述缺點,計算精度更優(yōu)于D3Q19模型。本文選用格子模型為D3Q27,如圖2-2所示。圖2-2D3Q27模型晶體結構2.2.2大渦模擬MRT-LBM方法主要有兩種亞格子模型:Smagorinsky模型和Wall-AdaptingLoc....


圖3-1空腔噪聲反饋機理示意圖[56]

圖3-1空腔噪聲反饋機理示意圖[56]

西南交通大學碩士研究生學位論文第22頁圖3-1空腔噪聲反饋機理示意圖[56]若腔體跨度為L,自由剪切層中對流速度為Uc,則腔體前緣產生脫落的渦遷移至腔體后緣所要花費的時間為L/Uc,Uc通常為來流速度U∞的0.4~0.6倍[57]。渦與腔體后緣發(fā)生碰撞所產生的壓力波傳播到腔體前緣....


圖3-2實車幾何模型

圖3-2實車幾何模型

西南交通大學碩士研究生學位論文第23頁式中:c0為聲速;S為天窗開啟面積;V為乘員室空腔體積;h為天窗厚度;Dh天窗開啟區(qū)域的等效水力直徑。而文獻[62]中提出的開口處剪切層內渦脫落頻率fb的預估公式:11,1,2,334bNufnnLL(3-5)式(3-5)中:n為剪切波模態(tài)數(shù)....



本文編號:4055053

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