Comsol官网最近上线了一个流致噪声的仿真模型
网址：http://cn.comsol.com/model/cavity-flow-noise-105021 在Comsol 6.0的新功能速览中也介绍了相关功能，不过官方一直没有发布相关的参考案例。
刚发布的COMSOL Multiphysics 6.0新功能速览
之前我也介绍过一些噪声仿真相关基础知识和仿真方法。针对扬声器和音箱来说，一般是用在设计倒相管和侧出音开口上。
模型求解的步骤：
- 首先需要计算流体运动。做初始化大涡模拟LES，以获得完全发展的湍流，至少10个时间步。这样模型在空间上表达准确。
- 再使用上面的结果作为初始条件，求解完整的LES模型。时间步和总时长根据需要计算的频率范围以及频率分辨率确定。总时间Tend=1/频率分频率Δf。时间步长Δt=1/最大频率fmax/2（一个周期至少两个时间步）。
这两步计算量非常大。Comsol采用的又是3d有限元LES，所以计算时间需要很长。Fluent默认不支持2d LES，但可以设置打开。一般认为LES最好采用3d，因为涡是三维发展的。
- 从 CFD 网格到声学网格的源项的瞬态映射。
- 使用时间到频率 FFT 研究步骤对源项进行傅里叶变换。
- 进行声学的频域分析。
流场计算结果：
声场计算结果：
这个模型参考的是论文：P. Lafon, S. Caillaud, J. P. Devos, C. Lambert, “Aeroacoustical coupling in a ducted shallow cavity and fluid/structure effects on a steam line,” J. Fluid Struct., 18 (2003).
为节约计算时间，以及控制模型大小（目前已经接近14GB），所以模型中流体网格分辨率还不够，导致结果和参考论文有所偏差。当然也可能和求解精度有关。有条件的朋友可以尝试加密网格验证下。
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