基于LBM的空腔流动及声传播研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:GXDZL126
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
气动噪声在现今工程和生活实际中处处可见,控制噪声无论是对工业实际亦或是日常生活都较为重要。而关于其数值模拟计算也在近几十年来逐渐成为热点,LBM正是其中能够较好模拟声波的产生及传播的方法之一。基于绝热、等熵假设的D2Q9可以将流体视为微可压,这使声传播模拟成为可能。本文研究主要从以下几方面进行:首先模拟多类型空腔流,其中包含方形腔、三角形空腔、半圆形空腔以及梯形空腔。选取含插值的斜边界外推法处理这几类含复杂边界的空腔。改变流速以探究流速变化对各类空腔流场的影响,这些影响主要体现在涡强、涡中心源位置变化及涡数量等方面。总体而言随着入流速度的提高,空腔内涡流状态逐渐向复杂化不稳定化发展,当壁面剪切流达到一定程度时,空腔一般都将于底部或两侧的近壁面处由主涡分化出小涡。其次,为全面了解声波传播特性,对点源、线源的传播、同频率与不同频率点源的合成、不同松弛时间下波的传播特性以及对多普勒效应进行模拟分析。通过将理论分析解与点源、线源在各时刻的LBM模拟结果对比,初步验证其计算可行性。对干涉现象的模拟和多普勒现象的计算分析进一步证明了其模拟声波的准确性,同时,采用不同松弛时间进行模拟,得出松弛时间与流场阻尼正相关,但与声速无关。最后,本文对矩形腔进行了独立研究,从深长比、入口流速、粘性等角度进行了模拟分析,然后对比相同条件下传统CFD计算结果,统计二者误差,结果显示深长比较大和深长比较小情况下其误差较低,流速方面,二者误差随流速降低而降低。同时,网格技术的模拟说明了其能在一定程度上减少计算耗时。另外,还以LBM监测其内某些点的声压变化,求得其频谱特性并对比文献结果,结果证明其声压计算值对于各个峰值频率计算较为准确,说明了LBM对于预测噪声的准确性。
其他文献
气固两相流中颗粒相与流体输运相间的交互作用是个十分复杂的问题,在大涡模拟的背景框架下,亚格子流体对湍流下颗粒运动、碰撞影响作用的研究是当下多相流领域研究的热点问题。
该文在半圆柱喷动流化床试验台上对喷动流化床的流动型态、气体扩展规律及喷动区直径等流动特性进行了试验研究.通过试验研究了流动型态变化的规律,并绘制了流型转变的相图.
能源危机和环境污染已经日益严峻。生物质以其来源广泛、资源丰富和二氧化碳近零排放的优势,吸引了研究者广泛的关注。生物质气化被认为是目前对生物质能最有效的利用技术之一
本文通过对荣华二采区10
期刊
碳黑(soot)是化石燃料燃烧过程中产生的一种颗粒物,它是由于不完全燃烧所产生的,这会大大降低燃料的利用率。同时,碳黑的排放会破环境,危害人类的身体健康,可以引起呼吸道疾病。近些
初中是学生建立和形成良好英语思维的重要阶段,其中,对初中生英语作文的教学是对学生英语语言组织和表达能力的锻炼.本文就主要探讨了对初中生的英语作文教学,旨在提升初中生
该文研究用于电子器件高效冷却的小型平板热管(简称为热板)的传热机理,提出热板设计方案,设计、研制和测试了多种不同规格热板,并将热板与固体导热块的传热性能进行了比较和
为了研究水煤膏的混合,首先需要研究流化床内气体射流、气固两相射流以及射流流化床内气泡的特性,因为射流以及气泡的特性决定了水煤膏的混合.该文沿着这一思路对水煤膏在二
学位
该文针对国内能源紧缺以及能源利用率低的状况,用(火用)分析法对制冷装置进行了优化;讨论了制冷压缩机的能量调节方式以及冷库制冷量的数学模型,同时从建筑围护结构的隔热防