2.4 공력소음해석 (Aeroacoustics)

Flow360는 F1A 기반의 Ffowcs Williams-Hawkings (FWH) 공기역학 음향 해석기를 사용하여 공기 역학에 의한 소음 스펙트럼과 레벨을 추정하는 기능을 제공합니다. 이를 통해 주로 고체 표면에서의 공기 역학 압력 변동으로 인한 음향 원천에서 압력 시간 이력을 예측할 수 있습니다. Flow360의 음향 해석기는 소스 시간 기반으로 작동하며, 이는 관측자 시간 기반 공식에 비해 더 높은 정확성과 낮은 실행 시간을 제공합니다.

FWH 방정식 모델은 Lighthill의 유사성에 따라 Navier-Stokes 방정식에서 유도된 비균질 파동 방정식입니다. 여러 소스 항을 포함하고 있어 소음의 생성에 기여할 수 있습니다: 단극, 이중극 및 사중극. 처음 두 항은 고체 표면을 통한 적분을 통해 계산되고 마지막 항은 체적 적분입니다. Flow360의 음향 해석기에서는 사중극 항의 기여를 고려하지 않습니다. 이는 음향 해석기의 계산 비용을 크게 증가시키기 때문입니다. 우리는 관측자 위치에서 음향 신호의 진폭을 추정하기 위해 처음 두 항만 사용하며, 우리의 실험 결과 이것이 대부분의 음향 응용 프로그램에 대해 음압 프로필을 정확하게 예측하는 데 충분하다는 것을 보여줍니다.

Flow360의 음향 해석기는 모든 노-슬립 벽 경계에 대해 음향 신호를 반사하기 위한 단일 SymmetryPlane 경계를 지원합니다.