基于A柱-后视镜车内气动噪声数值模拟与预测

针对后视镜引起的前侧窗与车内气动噪声问题,采用计算流体力学(CFD)方法对某商用车进行车外后视镜区域数值模拟和车内噪声预测的研究。稳态分析采用RANS模型中SST(Menter)k-ω模型,瞬态分析采用基于SST(Menter)k-ω的分离涡模拟(DES);通过分析后视镜侧窗区域的稳态静压力与瞬态动压力、速度和涡量云图,揭示了因A柱后视镜而产生车窗表面的湍流压力脉动的机理;同时求解瞬态流场获得两侧车窗表面湍流压力脉动载荷。采用声学FEM方法将车窗表面湍流压力脉动作为边界条件来计算气动噪声的传播,基于车内声学空间不同频率的声压级云图分布规律,说明了车内气动噪声主要集中在中低频段和声压级最大的分布区域;驾驶员左耳旁声压级曲线展示了20-2500 Hz频段内声压级变化规律。最后进行实车道路滑行测试,证实了气动噪声在车速80-110 km/h时较为明显的结论;采用CFD结合声学有限元的方法可较为准确地预测车内100-2500 Hz气动噪声的声压级,为优化后视镜、降低驾驶室内气动噪声提供仿真和试验的技术方案。     

某SUV气动噪声性能试验与数值仿真研究

为评估某SUV车型气动噪声,运用格子玻尔兹曼(LBM)与统计能量分析(SEA)法相结合的方法对该车型进行数值仿真,得到车外监测点及车内响应结果,并与试验结果进行比对分析,验证了该方法的可靠性。采用该方法对某SUV车型后视镜支座上表面倾斜角度进行优化,仿真结果表明,优化方案使车内语音清晰度(AI)提高了2.6百分点,1～5 kHz频域声压级减小了1～3 dB(A),试验结果表明,优化方案车内语言清晰度提高了3百分点,1～5 kHz频域声压级减小了1～3 dB(A),验证了该方法在车型开发前期的可行性。     

乘用车暖通空调风道气动噪声模拟研究

采用大涡模拟模型(LES)计算了某汽车暖通空调风道的瞬态流场,然后应用L ighth ill-Curle声学理论,采用FW-H声学模型,预测了其噪声特性。与试验结果对比表明,用CFD方法预测暖通空调系统管道气动噪声有一定精度,分析结果可用于改进空调系统的气动噪声性能。     

汽车前端冷却模块气动噪声数值分析

采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)和计算气动声学(Computational Aeroacoustics,CAA)分步耦合方法对汽车前端冷却模块气动噪声进行数值分析。将换热器部件等效为多孔介质,利用大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)捕捉冷却模块声源信息。利用声学边界元法(Acoustic Boundary Element Method,BEM)计算气动噪声,并将计算结果和噪声试验结果进行对比。结果表明,冷却模块空间声场低频段轴向偶极特征明显;离散噪声突出而宽频噪声相对较小;场点总声压级随转速的增大而增加;出风口场点总声压级较进风口大;增加等效声源数量可提高气动噪声的数值预测精度。计算结果与试验结果吻合较好,说明CFD和CAA分步耦合方法可为冷却模块低噪声设计提供理论指导。     

汽车气动噪声外辐射声场的数值仿真

从Lighthill声类比理论出发,将流体动力学技术与边界元法结合起来,在某轿车边界元模型中,导入流场边界脉动压力数据,并经转换和计算获得汽车表面附近的气动偶极子声源边界条件;采用直接边界元算法进行汽车气动噪声外辐射声场的数值仿真.结果表明:轿车表面的偶极子声源强度随频率增大而降低;在120km/h车速和2000Hz频率时后视镜附近声场的气动噪声声压级可达78dB左右;在同一频率下,轿车在纵向对称面上的气动声源辐射强度要大于地平面上的气动声源辐射强度.     

采用横流穿孔管消声器的车辆尾管怠速噪声优化

为解决某新车型怠速尾管噪声超标问题,采用计算流体力学(CFD)方法仿真分析了横流穿孔管消声器内部流场的速度与压力变化情况,揭示了穿孔形式、穿孔位置及穿孔率对消声器压力损失的影响规律,并根据该车型前消声器内部流场的分布情况给出了优化方案。实车测试结果表明,优化方案在空调关闭和开启状态的怠速噪声分别降低了2.6dB(A)和2.1dB(A),满足尾管噪声限值要求。     

汽车后视镜与雨刮的风噪优化

为得到某SUV的车内噪声,分别采用计算流体力学法和统计能量法对该车型进行外部流场和乘坐舱内噪声计算,获得驾驶员头部区域的声压级曲线。在原车仿真结果基础上,对后视镜和雨刮进行改进,并采用数值仿真和道路试验对原车和改进后的噪声进行评估和对比。仿真和试验得到的声压级曲线整体趋势一致,表明仿真结果的有效性;后视镜和雨刮改进后,仿真结果显示两种改进方案的噪声,在全频段均有改善,其中声压级最大降幅达5. 6dB(A),两种方案的总声压级分别降低1. 5和1. 8dB(A);路试结果显示在干扰噪声较小的高频段,改进后的声压级有较明显的降低,部分高频段最大降幅达5. 1dB(A),两种方案的总声压级分别降低0. 2和0. 7dB(A),表明了改进的有效性和研究方法的可行性。     

振动压路机驾驶室噪声控制

为了控制振动压路机驾驶室噪声,采用理论分析和样机试验相结合的方法,对驾驶室噪声进行了摸底试验、噪声频谱试验和模态试验。结果表明:驾驶室后玻璃的一阶固有频率为35 Hz,是造成振动轮小振工况下驾驶室噪声较高的主要原因。通过结构优化和改进,将后玻璃的一阶固有频率提高到了38Hz。改进后左耳噪声声压级由87.5dB(A)降低到86.0dB(A),右耳噪声声压级由88.6dB(A)降低到86.8dB(A)。     

基于机器学习的汽车后视镜气动噪声预测方法

针对传统风洞试验、数值模拟等方法计算噪声值费时长、资源消耗大等问题,提出一种基于机器学习的气动噪声预测方法。以后视镜特征参数为数据集输入,对不同特征参数下的后视镜模型进行瞬态流场与声场联合仿真,将计算得到的总声压级值作为数据集输出,分别用不同数量的样本数据训练支持向量回归机,通过建立的预测模型对同一测试集进行预测得到总声压级预测值。结果表明,基于支持向量回归机的预测方法能得到与计算值误差较小的预测结果,在较少样本数据支撑下也具有较高的预测精度,可用于汽车后视镜气动噪声的预测。     

自行式C型旅居车的NVH性能分析与优化

针对某自行式 C 型旅居车的噪声-振动-声振粗糙度（NVH）性能分析与优化开展相关研究。结合旅居车功能属性和客户使用场景,定义了 10 个旅居车主要声源评估工况矩阵,识别出空调噪声最易引起客户不满。按区域使用功能特点和环境质量要求,制定了旅居车内部噪声控制评价指标,即昼间噪声（A 声压级）≤55 dB,夜间噪声（A 声压级）≤45 dB。基于NVH 测试手段,采用声源特性分析、传递路径分析和因果图分析方法,提出了 5 种旅居车空调 噪声优化方案,其中加强空调外机支架强度方案可将空调噪声从 48.3 dB 降低到 45.5 dB,噪声优化的效果最显著。     

降低发动机进气系统噪声的研究

利用Sysnoise软件模拟了某发动机进气系统的声场特性,发现原进气系统在降噪方面存在缺陷.通过设计赫姆霍兹共振器和添加1/4波长管对该发动机进气系统进行了优化.试验结果表明,在转速为1 900r/min时,2阶噪声峰值从100 dB(A)下降到94 dB(A);在转速为4 000r/min时,4阶噪声峰值从102 dB(A)下降到87 dB(A);在转速为2 636r/min时,6阶噪声峰值从93 dB(A)下降到73 dB(A);在转速为2 000r/min时,8阶噪声峰值从90 dB(A)下降到73 dB(A).     

汽车后视镜气动噪声优化研究

针对某车型外后视镜气动噪声问题,提出了一种基于车外流场计算的气动噪声快速优化方法,并进行了相应的试验验证。在非定常数值模拟中,采用分离涡模拟与计算气动声学相结合的方法,对后视镜侧窗表面气动噪声进行了分析。结果表明,优化后侧窗表面气动噪声源强度在各频段明显减弱,各监测点声压级降低。道路试验验证结果表明,优化后各频段车内噪声也明显改善,后视镜气动噪声问题消失。实车道路测试结果表明,基于外流场数值模拟的气动噪声优化方法可行、合理,外流场数值模拟可为造型初期车内气动噪声优化提供有效指导,降低车型开发成本与周期。     

基于仿生的A柱-后视镜区域气动降噪研究

在某SUV车型的A柱-后视镜区域建立了6种仿生模型,稳态计算采用SST k-ω湍流模型,瞬态计算采用大涡模拟(LES),探讨了流场和声场的气动特性。仿真与风洞实验结果对比表明,仿真的监测点压力系数与实验数据基本吻合,1/3倍频程声压级曲线也比较一致。仿真结果表明,6种仿生模型都起到了降低噪声的作用,尤其在人耳敏感的中高频域降噪效果更为明显。其中,仿生模型1(A柱凸起结构)与原模型相比,降低了涡流强度,对流线具有梳理作用。总声压级的分析表明,仿生凸起模型局部降噪效果明显,仿生凹坑模型降噪效果均匀。     

某乘用车空调系统配气比及气动噪声分析优化

空调系统设计与布置合理与否直接影响乘员舱内舒适性。空调系统设计要求配气比必须满足标准要求,而且风道的气动噪声必须控制在合理的范围内。本文通过对某乘用车空调系统原方案进行配气比及气动噪声分析,对空调系统风管内流场分布以及气动噪声源产生与传播进行了详细分析,从而提出两种优化方案。通过配气比及噪声试验,3#优化方案满足配气比标准要求,并且驾驶员右耳处噪声较原方案降低3.7dB,效果显著。     

基于LBM和SEA的整车气动噪声及其传播分析与优化探索

针对某轿车气动噪声偏大的问题,基于格子波尔兹曼和统计能量分析法展开车内噪声计算。将分析结果与风洞试验进行对比,并依托准确的数值模型为基础,针对性地展开了造型优化。结果表明,该模型在主、客观评价体系中都能较好地符合实际噪声,对后视镜等外表面特征的优化可有效减小前侧窗表面的气压及声压脉动,削弱中高频的影响。该方法为整车风噪在产品前期开发阶段的概念设计及优化工作提供了一定的指导依据,可有效减少开发周期。     

汽车后视镜区域瞬态流场及气动噪声数值仿真

通过分离涡模拟(DES)进行整车外流场的三维瞬态仿真,得到车身表面压力脉动,并采用FW-H声学模型对气动噪声进行仿真分析。通过与类后视镜气动噪声试验数据相比较,验证了仿真的准确性。对有、无后视镜工况下,后视镜区域瞬态流场、车身表面压力脉动、侧窗监测点声压级进行比较,揭示了后视镜区域气动噪声产生机理,为降低汽车气动噪声提供技术支持。     

基于CFD和声学风洞的某SUV整车气动噪声性能提升

利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)分析工具和声学风洞试验,对某款全新开发的SUV车型进行局部造型和车身密封隔音优化,车内气动噪声性能得到明显提升。外流场仿真计算和声源识别测试具有很好的一致性,识别出后视镜、前轮腔、A柱、雨刮等局部外形噪声声源部位,利用CFD仿真对流场进行优化,提出修改方案并通过实车测试验证效果,有效技术方案在新款车型上得到应用。根据泄漏噪声关键部位的识别,对车身密封和隔音进行了优化和提升,通过声学风洞试验验证了方案的实施效果,新款车型整车气动噪声车内声压级降低了约1.8dB(A),语言清晰度(Articulation Index,AI)提升了10%,提升效果明显。     

重型载货汽车高流量低噪声冷却风扇研究

运用商业软件FLUENT,基于N-S方程和标准k-ε湍流模型的CFD技术,采用SIMPLE算法,对冷却风扇进行了流场仿真计算和气动噪声数值顶估.仿真结果与试验结果吻合较好,验证了流场仿真算法的可靠性.研究不同翼型截面得到了改进风扇模型.计算结果表明,改进方案1的质营流量比原型风扇提高了4.4%～4.8%,噪声降低了2.4～4.6dB(A);改进方案2的质量流量提高了7.8%～9.2%,噪声降低了0.5～1.7 dB(A).     

非光滑表面对汽车后视镜气动噪声的影响研究

汽车高速行驶时的气动噪声对汽车的舒适性影响很大,后视镜后方涡流对车身的脉动压力直接影响气动噪声的形成,而非光滑表面结构的合理布置能够对涡流起到一定的控制作用。采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)中的RANS与分离涡模拟(Detached Eddy Simulation,DES)对长方体模型进行气动噪声数值仿真,并将其结果与试验结果对比,评估仿真方法对气动噪声预测的准确度。将凹坑型非光滑单元体布置在侧窗全连接、侧窗半连接、门外板连接三种不同基座造型的后视镜表面进行仿真计算。对比分析非光滑表面对流动状态、涡流结构及侧窗监测点声压级频谱的影响,探讨非光滑结构的扰流效应对后视镜区域流场形成的控制作用及其气动降噪效果,为有效控制后视镜区域流场结构,抑制涡激振动,改善乘员舱舒适性提供参考。     

汽车空调前向多翼离心通风机气动声学特性分析与优化

运用Lighthill-Curle声学理论,宽带噪声源(BNS)模型和FW-H方程,对某汽车空调系统的多翼前向离心通风机的流场及声场进行数值模拟分析。通过调整通风机叶轮出口角大小,改善通风机进气状况,研究其对通风机声学性能的影响。据此选定的最佳方案,在保证通风机性能的条件下,气动噪声峰值降低了5dB,降幅达6.7%,达到较好的降噪效果。