声波建模：圆柱体噪声
本教程演示了如何在 Simcenter STAR-CCM+ 中创建声波模拟。在模拟中使用了圆柱体周围的流体以说明所需的步骤。
声波模型使用声学扰动方程 (APE) 理论预测液流（通常是非压缩流）生成的噪声。声波求解器通过此基于 APE 的噪声源项与流体求解器进行单向耦合，并且对相关指定区内的声压场进行建模。使用混合 CFD/CAA 模拟的声波模型得出的结果（杂散效果小）比单纯的可压缩流模拟更好。
| 注 |
本教程中的模拟是流经钝头体的流体导致非定常涡流脱落的应用示例。本教程中的雷诺数 6.38E4 在亚临界范围 300 < Re <= 1.5E5 内。这表明涡流脱落强且具有周期性，从而展示出大家熟悉的卡门涡街。这种现象的开始本身不可预见。 |
执行声波模拟的流程如下：
- 执行稳态湍流模拟，以获得初始流求解。
- 执行非稳态模拟，以获得充分发展的流体的求解。
- 根据非稳态求解计算平均流体压力。
- 激活非稳态模拟的声波模型。
- 指定噪声源（流体内的相关区）和在声波模拟中使用的声学阻尼函数。
- 运行声波模拟，以获得整个流体区的声压值。
您可以执行声学数据后处理，以便将模拟结果和其他数据相比较。Simcenter STAR-CCM+ 提供傅立叶变换等内置数据集函数，您可以使用这些函数对声学数据进行信号处理。
此教程使用的几何如下所示。
几何包括一个直径 20 mm 的圆柱体，它位于直径 0.6 m 的三维圆形计算域的中心。空气速度设置为 50 m/s。