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龙图腾网获悉中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所申请的专利一种低速开口风洞背景噪声预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120197316B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510669371.7，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权一种低速开口风洞背景噪声预测方法是由马瑞轩;范周琴;罗勇;韩帅斌;李虎;武从海;王益民;蒲汲君;李冯杰;郭小坤设计研发完成，并于2025-05-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种低速开口风洞背景噪声预测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种低速开口风洞背景噪声预测方法，涉及气动噪声研究领域，所述方法包括：步骤1：获得风洞来流中湍流脉动的频谱特性与频率，基于风洞来流中湍流脉动的频谱特性与频率获得涡波的强度与频率；步骤2：获得风洞核心试验段剪切层厚度，基于风洞核心试验段剪切层厚度获得旋涡的涡核半径；步骤3：基于风洞来流速度计算获得涡波传播速度、旋涡对流速度和旋涡强度；步骤4：基于步骤1至步骤3获得的数据进行数值计算，获得低速开口风洞背景噪声预测结果；其中，步骤4中数值计算使用的控制方程为忽略速度梯度项的改进后的控制方程，本方法能够精确的预测工程实际中旋涡主导的复杂流动中的气动噪声。

本发明授权一种低速开口风洞背景噪声预测方法在权利要求书中公布了：1.一种低速开口风洞背景噪声预测方法，其特征在于，所述方法包括： 步骤1：获得风洞来流中湍流脉动的频谱特性与频率，基于风洞来流中湍流脉动的频谱特性与频率获得涡波的强度与频率； 步骤2：获得风洞核心试验段剪切层厚度，基于风洞核心试验段剪切层厚度获得旋涡的涡核半径； 步骤3：基于风洞来流速度计算获得涡波传播速度、旋涡对流速度和旋涡强度； 步骤4：基于步骤1至步骤3获得的数据进行数值计算，获得低速开口风洞背景噪声预测结果； 其中，步骤4中数值计算使用的控制方程为忽略速度梯度项的改进后的控制方程； 所述步骤4具体包括： 步骤4.1：对数值计算中的所用参数均进行无量纲化处理； 步骤4.2：基于步骤1至步骤3获得的数据对数值计算中的所用的参数进行参数赋值； 步骤4.3：在物理域四周设置海绵层，基于海绵层获得阻尼项； 步骤4.4：构建获得忽略速度梯度项并添加所述阻尼项的改进后的控制方程，并获得背景流动表达式； 步骤4.5：设定计算域和物理域，并进行网格划分； 步骤4.6：设置初始扰动场； 步骤4.7：设置边界条件； 步骤4.8：设置空间离散； 步骤4.9：设置时间推进； 步骤4.10：设置数值滤波； 步骤4.11：设置计算时长； 步骤4.12：计算获得低速开口风洞背景噪声预测结果； 所述步骤4.12具体包括： 开始计算获得计算结果； 从计算结果中减去当前时刻的涡波所对应的扰动量获得低速开口风洞背景噪声预测结果； 忽略速度梯度项并添加所述阻尼项的改进后的控制方程为： ； ；；；； 其中，ρ′、u′、v′和p′分别为流动中扰动的密度、x方向速度、y方向速度和压强；γ表示绝热指数，U c 为旋涡对流速度，为阻尼项，σx,y为海绵层强度，为参考解，ρ 0、u 0、v 0和p 0分别为背景流的密度、x方向速度、y方向速度和压强，u ∞为涡波传播速度，x为主流方向的空间坐标，y为与主流方向垂直的横向空间坐标； 空间离散采用六阶增强优化格式，时间推进采用四阶龙格-库塔方法进行时间推进，采用十阶的中心紧致滤波方式进行数值滤波； 步骤4.5中设定计算域具体包括：在直角坐标系x,y下进行计算，计算采用矩形计算域，初始时刻，旋涡涡心位于矩形计算域的几何中心，通过计算边界引入从无穷远处沿x正方向传播的平面涡波，x为主流方向的空间坐标，y为与主流方向垂直的横向空间坐标； 所述从无穷远处沿x正方向传播的平面涡波的表达式为： ； 其中，分别为涡波扰动的密度、x方向速度、y方向速度和压强；ε为涡波强度，c ∞为无穷远处的声速，f 0为涡波频率，u ∞为涡波传播速度，涡波波长λ=u ∞f 0，t为时间； 所述步骤4.4中背景流动表达式为： ； 其中，ρ 0、u 0、v 0和p 0分别为背景流的密度、x方向速度、y方向速度和压强，u ∞为涡波传播速度，U v 为最大切向速度，x为主流方向的空间坐标，y为与主流方向垂直的横向空间坐标，R为涡核半径，M v 为旋涡强度，γ表示绝热指数，ρ ∞和c ∞分别为无穷远处的密度和声速，，U c 为旋涡对流速度，t为时间，r表示空间坐标x,y到旋涡涡心的距离； 所述从计算结果中减去当前时刻的涡波所对应的扰动量获得低速开口风洞背景噪声预测结果的计算方式为： ； 其中，为声波扰动的密度、x方向速度、y方向速度和压强；ρ′、u′、v′和p′分别为流动中扰动的密度、x方向速度、y方向速度和压强；为涡波扰动的密度、x方向速度、y方向速度和压强，x为主流方向的空间坐标，y为与主流方向垂直的横向空间坐标。

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