ab9238-5400rpm噪音噪音icem-fluent模拟过程.pdf

AB9238AB9238- -5400RPM5400RPM- -PQPQ及噪音模拟报告及噪音模拟报告整个流体区域网格划分完毕后，导入到Fluent 17.0中求解在Fluent中设置求解设置如 下： 步骤1、稳态求解AB9038风扇在5400RPM自由场情况下的PQ（steady） 步骤2、步骤1收敛及分析完成后切换非稳态求解器（Transient），大涡模拟(large eddy simulation)，转动部分部分设置 为滑移网格 (moving mesh)，先求解压力场至收敛稳 定 步骤3、压力场稳定后计算噪音（动态稳定） 设定噪音模型（acoustic:FWH） 求解结束，进行傅立叶变换得到噪音值（FFT）雷文俊 20170620Icem-Fluent前置学习参考资料在ICME里划分网格完毕后，需要分开保存旋转区域网格文件和旋转区域以外 的其他网格文件，然后再在ICEM里合并两个网格文件，这样合并后的网格的旋转 区域和其他网格之间会有交界面（interface）产生，interface面用于在FLUENT里动 网格的创建此步骤是噪音模拟中运算动网格的前提条件，否则动网格会运算错误。

下面讲解的是动网格（Mesh motion）运算需要特殊处理的部分噪音模拟时需要运用到动网格（Mesh motion），动网格与Frame motion网格有不同的边界条件，前者的网格划分需要特殊处理，如下：在ICME里划分网格完毕后，需要分开保存旋转区域网格文件和旋转区域以外的其他网格文件，然后再在 ICEM里合并两个网格文件，这样合并后的网格的旋转区域和其他网格之间会有交界面（interface）产生， interface面用于在FLUENT里动网格的创建此步骤是噪音模拟中运算动网格的前提条件，否则动网格会运算 错误 1、保存旋转区域部分的网格这里单独保存某一部分网格这里单独保存某一部分网格 有两种方式，有两种方式， 1、、Save Viable Mesh As.. 保保 存窗口中可见的所有网格，存窗口中可见的所有网格， 需要把你需要保存的网格显需要把你需要保存的网格显 示于窗口里示于窗口里 2、、Save Only Some Mesh As..保存选中的网格，点击保存选中的网格，点击 后进入选择列表里选中所需后进入选择列表里选中所需 保存的网格保存保存的网格保存这里我们可以将旋转区域的网格命名为这里我们可以将旋转区域的网格命名为 9238-rotor.uns2、保存旋转区域以外的部分的网格这里我们可以将旋转区域以外的网格命名为这里我们可以将旋转区域以外的网格命名为 9238-other.uns3、关闭项目，然后打开前面保存的旋转区域网格文件9238-rotor.uns4、打开9238-rotor.uns后，这里需要更改旋转区域的边界Part的名称，将XZ边界组中 FACE-DOWN更改为FACE-DOWN-01 FACE-MIDDLE更改为FACE-MIDDLE-01 FACE-UP更改为FACE-UP-01 然后保存网格5、根据前面的操作，关闭项目 打开9238-other.uns后，这里又有个又有个XZXZ区域边界，需要更改旋转区域的边界Part的名称，将XZ边界组中 FACE-DOWN更改为FACE-DOWN-02 FACE-MIDDLE更改为FACE-MIDDLE-02 FACE-UP更改为FACE-UP-02 然后保存网格6、根据前面的操作，关闭项目 同时打开9238-rotor.uns 和9238-other.uns网格文件，选择合并网格（Merge Files），发 现合并后的网格文件中出现了两种之前更改的旋转区域的边界面，这六个面是后面 Fluent里建立interface面的必要条件7、保存合并后的网格，命名为9238-noise.uns 保存project，命名为9238-noise.prj8、导出网格，网格部分结束9、前面我们已经在ICEM中建立了旋转区域的交界面，交界面都是一对一对的，两个面才能组成交界面。

那么下面我们 将网格导入Fluent里面，利用前面的建立的FACE-DOWN—01和FACE-DOWN—02， FACE-MIDDLE—01和FACE- MIDDLE—02，FACE-UP—01和FACE-UP—02，建立3对interface面，分别命名为FACE-DOWN，FACE-MIDDLE，FACE- UP 在fluent里打开前面导出的mesh文件，进入Boundary Conditions（边界条件）设置，将FACE-DOWN—01、FACE- DOWN—02， FACE-MIDDLE—01、FACE-MIDDLE—02，FACE-UP—01、FACE-UP—02的边界属性全部设置成interface， 然后Boundary Conditions选项下面会出现Mesh Interface选项10、按下图箭头建立xz/face-down的Interface面输入输入Interface面命名面命名选取第一个面选取第一个面选取第二个面选取第二个面建立xz/face-down的Interface面完成按前面方法依次建立剩下2组交界面，至此，旋转区域的Interface面，包括上中下共3对，建立完成。

下面部分为Fluent模拟的过程1、导入网格、导入网格 2、校正网格尺寸单位、校正网格尺寸单位1、导入网格、导入网格1、导入网格、导入网格2、校正网格尺寸单位、校正网格尺寸单位1、、Check网格，确保网格没有负体积网格，确保网格没有负体积 2、检查网格质量、检查网格质量1、、Check网格，确保网格没有负体积网格，确保网格没有负体积2、检查网格质量、检查网格质量设置湍流模型设置湍流模型设置旋转区域的参数，其他默认设置旋转区域的参数，其他默认设置边界条件设置边界条件创建交界面创建交界面Interfaces 此处很重要，是后续大涡模拟动网格的前提条件，包裹扇叶的旋转区域的边界需要在此处很重要，是后续大涡模拟动网格的前提条件，包裹扇叶的旋转区域的边界需要在 这里设置成这里设置成interface面面选择稳态模拟的求解器选择稳态模拟的求解器设置监控点，通常监控流道的入口气流质量，出口气流质量，入口静压，出口静压设置监控点，通常监控流道的入口气流质量，出口气流质量，入口静压，出口静压入口气流质量入口气流质量出口气流质量出口气流质量出口静压出口静压能量残差能量残差计算前初始化计算前初始化设置迭代步数为设置迭代步数为1500步，开始计算至收敛完成步，开始计算至收敛完成1、设置非稳态求解、设置非稳态求解 2、设置计算模型为大涡模型、设置计算模型为大涡模型1、设置非稳态求解、设置非稳态求解2、设置计算模型为大涡模型、设置计算模型为大涡模型设置旋转区域为设置旋转区域为mesh Motion（动网格）（动网格） 转速为转速为5400RPM1、设置非稳态求解器，求解进度二阶迎风格式、设置非稳态求解器，求解进度二阶迎风格式 2、设置松弛因子、设置松弛因子1、设置非稳态求解器，、设置非稳态求解器， 求解进度二阶迎风格式求解进度二阶迎风格式2、设置松弛因子、设置松弛因子1、设置监控点、设置监控点 2、计算前初始化、计算前初始化1、设置监控点、设置监控点2、计算前初始化、计算前初始化在iterate面板设置求解参数如图所示。

Time step size 可以按照如下公式计算Time setpsize=60÷转数(rpm)÷360 Number of time setps可以先设置为风扇转2周（720）的时间，迭代计算后看压力场，流量是否基本稳定（动态稳定）， 待稳定后可以开始计算声场图所示为迭代残差图设置噪音模型 监控点我们选择进风口防线Z=250mm，Z=500mm处，出风口方向Z=-500mm处计算噪音模型至完成求解结束，进行傅立叶变换得到噪音值结果： Z=250mm处的噪音为65.2369dB结果： Z=500mm处的噪音为58.7561dB模拟结果： Z=500mm处的噪音为58.7561dB Z=250mm处的噪音为65.2369dB 实验时所测得到的声压大小为距离风扇1m测得的声压为53.13dB按照经验测量距离增加 0.5m后声压会下降6db，则可以知道距离进风口1m的声压为58.75-6=52.75dB,和测量值相差 53.13-52.75=0.38bd从模拟的结果看，和实验所测相差不大，最大误差不超过1db，可见模拟的结果还是可信的 因为计算声音时所耗用的计算资源较大，而且时间较长，本节中并没有直接计算1m处的声 压大小，在以后的模拟中会直接计算距离风扇出风口1m处的声压大小。

雷文俊 20170620。