基于LBM-LES的汽车风振噪声特性及机理研究

发布时间：2025-07-02 02:04

　　随着高等公路的迅猛发展以及汽车的普及,高速公路出行越加普遍。汽车高速行车工况下,车窗开启所产生的气动噪声严重影响舒适性;而车窗长时间关闭,二氧化碳浓度升高又容易产生疲劳诱发交通事故。因此,深入分析气动噪声意义重大。本文采用直接计算LBM-LES法,对某款实车全尺寸模型进行仿真分析,结合道路试验对包含风振噪声的较宽频段气动噪声进行研究。揭示风振噪声发声机理,分析风振噪声主要影响因素,归纳总结不同工况下风振噪声的变化规律,并给出汽车高速行车工况下车窗开启方式的合理建议。主要结论如下:(1)车窗开口处剪切层内涡的周期性脱落、迁移、碰撞及耗散等过程是风振噪声产生的主要原因。特定來流速度下剪切层内的脱涡频率与乘员室腔体的固有频率越接近,剪切层内的速度脉动越明显,风振现象也越明显,当脱涡频率等于腔体的固有频率时,发生Helmholtz共振,风振噪声最强。对于本文车型,天窗全开、來流速度25m/s时,发生Helmholtz共振,峰值声压为135.67dB,风振频率为28.00Hz。(2)天窗风振噪声随开度的增大而增大,而倾斜开启方式下不存在风振现象;前侧窗所处流场存在三个不同区域,其风振噪声随开度的增...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1D3Q19模型晶体结构

西南交通大学硕士研究生学位论文第14页图2-1D3Q19模型晶体结构该模型的离散速度与D3Q19-LBGK模型相同。模型的变换矩阵为：对应的19个矩为：,,,,,,,,,3,3,,,,,,,Txxyyzzxxxxwwxyyzzxxyzmejqjqjqpppppttt（2-11）平....

图2-2D3Q27模型晶体结构

西南交通大学硕士研究生学位论文第18页型弥补了上述缺点，计算精度更优于D3Q19模型。本文选用格子模型为D3Q27，如图2-2所示。图2-2D3Q27模型晶体结构2.2.2大涡模拟MRT-LBM方法主要有两种亚格子模型：Smagorinsky模型和Wall-AdaptingLoc....

图3-1空腔噪声反馈机理示意图[56]

西南交通大学硕士研究生学位论文第22页图3-1空腔噪声反馈机理示意图[56]若腔体跨度为L，自由剪切层中对流速度为Uc，则腔体前缘产生脱落的涡迁移至腔体后缘所要花费的时间为L/Uc，Uc通常为来流速度U∞的0.4～0.6倍[57]。涡与腔体后缘发生碰撞所产生的压力波传播到腔体前缘....

图3-2实车几何模型

西南交通大学硕士研究生学位论文第23页式中：c0为声速；S为天窗开启面积；V为乘员室空腔体积；h为天窗厚度；Dh天窗开启区域的等效水力直径。而文献[62]中提出的开口处剪切层内涡脱落频率fb的预估公式：11,1,2,334bNufnnLL（3-5）式（3-5）中：n为剪切波模态数....

本文编号：4055053