水力声学建模

水力声学是对水中声音产生和传播的研究。

请参见 [82]。 声音来自海洋生物、声呐和船舶 [74]。 在水中，声压波以 1,484 m/s 的速度移动，比空气中的声速快 4 倍以上。 此外，由于耗散较慢，与在空气中相比，声音在水中的传播距离可能长得多。

设置水力声学分析

在 Simcenter STAR-CCM+ 中对水力声学建模类似于气动声学建模的过程。 两种类型的模拟都需要对环绕几何的完整非稳态流（声音从中传播）建模 [72]。 但是，对于水力声学分析，应使用双精度版本的 Simcenter STAR-CCM+ 模拟湍流水流中的声波生成。 此外，在水力声学中，使用如 IAPWS-IF97（水）等可压缩液体对声音传输建模。

要对水中的声波传播建模：

  • 启动双精度版本的 Simcenter STAR-CCM+。
  • 选择支持可压缩性的状态方程。

    启用了可压缩性的 IAPWS-IF97（水）模型或用户自定义的 EOS 模型都适用于水力声学分析。

  • 使用推荐的气动声学分析过程定义合适的网格和时间步，并且对近场和远场这两种情况进行求解。
注在设置水力声学模拟时，特别注意默认的声学属性，因为其中很多属性都使用针对空气的值。 例如，远场声速 FW-H 属性默认设为 340 m/s。