声学抑制区模型(已弃用)
在非稳态气动声学模拟中,声学抑制区模型可抑制虚假反射干扰。
注 | 声学抑制区模型已弃用,将在未来版本中移除。建议改为使用海绵层模型。 |
运行非稳态流模拟将导致流体中产生与时间相关的变化。这些流体干扰将与流体对流(对于涡干扰),或者以声速向外传播到外边界(对于声干扰)。
如果应用的外边界类型具有反射属性,这些干扰可能会虚假反射回域。此反射会影响流体求解,导致出现声学计算问题。
要满足高质量气动声学计算的要求,数值算法必须允许这些压力波和涡流平滑地穿过边界。换言之,该算法必须提供边界准非反射属性。
例如,具有非反射属性的压力出口允许定义的恒压表示出口边界处的平均压力。同时,它允许边界处的流体压力发生变化,并允许干扰传出域而不从边界反射出。
非反射边界处理的实际构造方法是使用声学抑制区处理补充相应的基于特征的边界条件。
在以下情况下使用声学抑制区:
- 边界干扰产生虚假声学效应。
- 虚假声学效应向上游传播。
- 在要抑制虚假声学效应的边界旁边,需留有足够的距离(至少几个波长)。
示例:下图显示了在 1.6 平方米大小的域中以 6800 Hz 的频率辐射瞬时压力场的单极源。模拟使用耦合求解器运行。对域边界应用一个 0.3 米深的声学抑制区来抑制回声。
具有一定的经验之后,除了使用此处介绍的边界条件之外,还可以使用声学抑制区模型对复杂的远场条件进行建模(例如,模拟翼面上的阵风效应)。请参见 Kim 等人提出的[67]。