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申请/专利权人：中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所

摘要：本发明公开了一种宽频气动噪声混合模拟方法，涉及数值模拟领域，包括：实施非定常CFD模拟，获得时间平均流场和时序脉动流场数据；采用亥姆霍兹‑谱本征正交模态分解宽频流声分离方法处理时序脉动流场数据，获得经过流声分离预处理的时间演化宽频气动噪声声源数据；将CFD网格上的时间平均流场插值到CAA网格，获得背景流场数据；将时间演化宽频声源数据插值到CAA网格，获得声传播计算所需声源数据；基于宽频流声分离后的时间演化声源数据，求解声传播方程进行声传播计算，完成宽频气动噪声混合模拟；本方法能够减少所需的数据文件存储量和存储空间；能够消除非声模态，增强实施宽频气动噪声问题CAA声场解算的准确性和计算稳定性。

主权项：1.一种宽频气动噪声混合模拟方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S1：生成CFD网格和CFD计算边界条件信息以及CAA网格和CAA计算边界条件信息；步骤S2：基于CFD网格和CFD计算边界条件信息进行非定常流体动力学模拟，获得非定常CFD声源数据，包括速度场、压力场和密度场在内的时序流场数据；步骤S3：基于非定常CFD声源数据，计算获得CFD网格上的时间平均流场数据和时序脉动流场数据；步骤S4：采用基于亥姆霍兹-谱本征正交模态分解的宽频流声分离方法对CFD网格上的时序脉动流场数据进行处理，获得经过宽频流声分离预处理后的时间演化宽频气动噪声声源数据；步骤S5：将CFD网格上的时间平均流场数据插值到CAA网格，获得声传播计算所需的背景流场数据；步骤S6：将CFD网格上的经过宽频流声分离预处理后的时间演化宽频气动噪声声源数据插值到CAA网格，获得声传播计算所需的经过流声分离预处理的时间演化宽频气动噪声声源数据；步骤S7：调用CAA声场解算器求解声传播方程进行声传播计算，输入背景流场数据和经过流声分离预处理的时间演化宽频气动噪声声源数据，然后将经过流声分离预处理的时间演化宽频气动噪声声源数据以声源边界的形式添加到声传播方程的计算之中，完成宽频气动噪声混合模拟；所述步骤S4具体包括：步骤S4-1：从时序脉动流场数据中获得时序脉动速度场，对时序脉动速度场进行谱本征正交模态分解，获得脉动速度场宽频SPOD模态集；步骤S4-2：对脉动速度场宽频SPOD模态集进行亥姆霍兹分解，获得脉动速度场宽频HD-SPOD声模态集；步骤S4-3：基于脉动速度场宽频HD-SPOD声模态集，计算获得脉动速度场时间演化宽频HD-SPOD声模态集；步骤S4-4：基于脉动速度场时间演化宽频HD-SPOD声模态集，重构获得谱空间内的时间演化宽频声模态速度场；步骤S4-5：将谱空间内的时间演化宽频声模态速度场转换到时域空间，获得宽频流声分离后的时间演化宽频声模态速度场；步骤S4-6：基于宽频流声分离后的时间演化宽频声模态速度场，计算获得时间演化的宽频声模态压力场和宽频声模态密度场，获得经过宽频流声分离预处理后的时间演化宽频气动噪声声源数据。

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