申请/专利权人：西北工业大学

申请日：2022-03-14

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN114722734B

主分类号：G06F30/28

分类号：G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.07.26#实质审查的生效;2022.07.08#公开

摘要：本发明公开了一种基于可渗透面的声学速度时域外推方法，利用均匀平均流密度、压力和速度，以及声速和流动特征尺寸，将时间、空间和流动参数进行无量纲化；根据计算流体动力学高精度数值模拟结果，选择静止可渗透面，使声波的产生、反射和折射等现象包围在可渗透面内；确定并输出可渗透面上无量纲的扰动密度、扰动压力和扰动速度，以及扰动压力的梯度和扰动速度的梯度与散度；确定可渗透面上声源的关键参数；将可渗透面上无量纲声源信息代入声学速度时域积分公式，外推远场观察点的无量纲声学速度，并转化为有量纲值。本发明方法在可渗透面几何参数和流动参数相同的条件下，计算精度相对已有方法大大提高。

主权项：1.一种基于可渗透面的声学速度时域外推方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据已知的均匀平均流密度声速和流动特征尺寸利用和将有量纲的空间时间密度压力和速度无量纲化；步骤2：根据已知的均匀平均流压力和速度利用和确定扰动压力p′＝p-p∞和扰动速度u′＝u-u∞，同时确定扰动密度ρ′＝ρ-1；步骤3：根据计算流体动力学高精度模拟结果，选择静止可渗透面f＝0，使声波的产生、反射和折射现象包围在可渗透面内；步骤4：根据计算流体动力学高精度模拟结果，通过公式1所示的以扰动速度u′为变量的无量纲非齐次对流波动方程，确定可渗透面上声源的参数； 其中，f＝0表示可渗透面，f＞0和f＜0分别为可渗透面外部和内部区域；Hf为Heaviside函数，δf为Dirac函数，为可渗透面的单位外法向矢量，物质导数方程右端含有Hf的项为体积源，因对声场贡献小而被忽略；含有δf的项为面源，对声场起决定性作用，其中参数W、F、L、P和Q分别定义为： 式中γ＝1.4为空气比热容比；步骤5：对可渗透面外部观察点x，根据可渗透面上的声源参数，通过公式3确定无量纲声学速度u′x，t； 其中，x和y分别表示观察点和声源的位置，t和τ分别表示观察点和声源的时间，变量和R定义为： 式中： […]ret表示延迟时刻τret＝t-R的值，其余变量定义如下： 式中各张量的下标i，j，k＝1，2，3表示笛卡尔坐标系下x1，x2，x3三个方向的分量；步骤6：将无量纲声学速度u′x，t乘以声速即得到有量纲声学速度

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西北工业大学 一种基于可渗透面的声学速度时域外推方法

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