【技术实现步骤摘要】
一种三维时域的远场噪声混合预测方法
[0001]本专利技术涉及噪声预测
，尤其涉及一种三维时域的远场噪声混合预测方法。
技术介绍
[0002]远场噪声是指流体中非均匀的压力场产生压力波动量(声源)，通过波动传播的方式在流体中快速远距离传播，当传播距离大于或远大于声源区域的几倍甚至几百倍时，远处声波的声压大小。而远场噪声可以通过远场预测获取远场噪声的大小。
[0003]传统的远场噪声预测方法为直接预测方法，即直接通过声源区封闭曲面上的流体变量和声学变量，积分计算出静止或均匀运动流体中的远场噪声大小，但是该方法仅适用于静止或均匀运动流体中的简单声源，忽略了声源中流固声耦合效应和流体场对声场的非线性影响，降低了远场噪声预测精度。其中，流固声耦合效应为非均匀的流场中包含非均匀的速度场和压力场，其中非均匀速度场将影响声波的传播特征，非均匀的压力场将形成新的声源，因此在声波计算的过程中，需要考虑流场对声波产生与传播的耦合作用。
[0004]为了满足大计算域的远场噪声预测需求，基于声比拟理论的远场噪声预测方法得到了广...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三维时域的远场噪声混合预测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取流体速度和压力场，根据所述流体速度和压力场，计算得到声源大小，并采用声场波动方程模拟声源区声波的传播过程；在所述声源区中设置封闭的积分曲面，根据所述积分曲面上离散点进行插值计算，获得所述离散点的流场变量和声场变量；根据所述离散点的流场变量和声场变量，计算每一个积分曲面的离散点在目标时刻对远场观测点的噪声贡献量；基于目标时刻的所述噪声贡献量，求解得到积分曲面上离散点在所有时刻对远场观测点的噪声贡献量，并根据远场时间进行插值求和，得到远场噪声的时域信号。2.根据权利要求1所述的一种三维时域的远场噪声混合预测方法，其特征在于，所述获取流体速度和压力场，根据所述流体速度和压力场，计算得到声源大小，并采用声场波动方程模拟声源区声波的传播过程，包括：获取密度场，根据所述流体速度、压力场和密度场分别计算出对应的平均流场变量，公式为：式为：式为：其中，均为平均流场变量，τ0和τ1分别为声源区中平均流场变量计算的初始时刻和最终时刻，通过声场波动方程，计算出声波在声源区中的传播情况，公式为：为：为：为：
式中，u
f
(x,t)为流体速度，p
f
(x,t)为压力场，ρ
f
(x,τ)为密度场，S(x,τ)为声源项大小，x为流场变量所在的欧拉网格节点，τ为时间变量。3.根据权利要求2所述的一种三维时域的远场噪声混合预测方法，其特征在于，所述在所述声源区中设置封闭的积分曲面，根据所述积分曲面上离散点进行插值计算，获得所述离散点的流场变量和声场变量，包括：以声源为中心设置立方体六表面，形成封闭的积分曲面，所述积分曲面通过拉格朗日网络离散为多个离散点，所述多个离散点的网格面积为
△
S；对每一个所述离散点进行插值计算，获得所述积分曲面上的流场变量和声场变量，将所述流场变量和声场变量统一标记为Ψ，则插值计算公式为：Ψ(ψ,τ
n
)＝ψ(x,τ
n
)δ(x
‑
X(ψ,τ
n
))h
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其中，在x维度上d＝x
‑
X(s,τ
n
)/h，在y维度上d＝y
‑
Y(s,τ
n
)/h，在z维度上d＝z
‑
Z(s,τ
n
)/h。4.根据权利要求3所述的一种三维时域的远场噪声混合预测方法，其特征在于，所述根据所述离散点的流场变量和声场变量，计算每一个积分曲面的离散点在目标时刻对远场观测点的噪声贡献量，包括：获取声波发出的目标时刻τ和远场观测点接收到声波的时刻t，则声波从声源区积分曲面传递至远场观测点的传播时间为t
‑
τ，计算τ时刻每一个积分曲面离散点对t时刻远场观测点的噪声贡献量，公式为：p
a
(x,ψ,t)＝p
a,T
(x,ψ,t)+p
a,L
(x,ψ,t)(x,ψ,t)式中：
U
a,n
＝U
a,j
【专利技术属性】
技术研发人员：何燕飞，王国玉，黄彪，陈泰然，唐亮，王蕾，
申请(专利权)人：北京理工大学重庆创新中心，
类型：发明
国别省市：
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