氣動噪聲計算方法及其應用

氣動噪聲計算方法及其應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

司海青,硃衛軍 著
圖書標籤:
  • 氣動噪聲
  • 噪聲控製
  • 計算流體力學
  • 數值模擬
  • 航空噪聲
  • 風機噪聲
  • 聲學
  • 工程應用
  • 數值計算
  • 氣動學
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齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030521088
版次:1
商品編碼:12101745
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2017-05-01
用紙:膠版紙
頁數:149
字數:210000
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  《氣動噪聲計算方法及其應用》共分6章。第1章為緒論,主要介紹氣動噪聲計算的國內外研究進展、主要研究內容及展望;第2章為經典的CAA離散格式,主要介紹傳統的氣動噪聲數值離散格式、聲學邊界條件、人工耗散與過濾器;第3章為網格優化的迎風型色散保持氣動聲學格式;改進的聲擾動方程及其數值驗證;第4章為基於格子Boltzmann方法的氣動聲學計算方法,完善並研究瞭格子Boltzmann方法,改進瞭一種吸收邊界條件;第5章為FW-H聲比擬噪聲預測的高級時間方法,主要介紹FW-H聲比擬噪聲預測的延遲與高級時間方法;第6章為氣動噪聲預測的半經驗模型,主要介紹瞭數值預測風力機翼型、葉片氣動噪聲的半經驗方法。

內頁插圖

目錄

前言
第1章 緒論 1
1.1 國內外研究進展 1
1.2 本書的主要研究內容 6
1.3 展望 7
第2章 經典的CAA離散格式 8
2.1 空間離散格式 9
2.1.1 高階顯式格式及其優化 9
2.1.2 高階緊緻差分格式及優化 14
2.1.3 非均勻網格 19
2.2 時間離散格式 22
2.3 數值過濾和人工耗散 26
2.3.1 顯式過濾器 27
2.3.2 隱式過濾技術 28
2.3.3 人工阻尼區域 29
2.4 聲學邊界條件 30
2.4.1 固體壁麵邊界條件 30
2.4.2 聲學遠場邊界條件 32
第3章 網格優化的迎風型色散保持氣動聲學格式 37
3.1 引言 37
3.2 均勻網格上色散保持氣動聲學格式 38
3.3 非均勻網格上優化的迎風型DRP格式研究 39
3.3.1 網格優化係數的推導 39
3.3.2 優化參數對GOUPDRP格式的影響 44
3.3.3 數值結果與真解的比較 46
3.3.4 GOUPDRP格式在二維聲學問題中的應用 47
3.4 麯綫網格上優化的迎風型DRP格式 50
3.4.1 廣義麯綫坐標變換 50
3.4.2 優化係數的確定 51
3.4.3 麯綫網格下GOUPDRP格式的應用 56
3.5 聲學擾動方程 59
3.5.1 聲擾動方程的改進 59
3.5.2 數值離散方法 61
3.5.3 高斯波在剪切流中傳播 61
3.5.4 單極子聲源在均勻流中的聲輻射問題 62
3.5.5 單極子聲源在剪切流中的聲輻射問題 64
3.6 非均勻流對氣動聲傳播的影響 65
3.6.1 二維高斯波問題 65
3.6.2 高斯波的壁麵反射問題 70
第4章 基於格子Boltzmann方法的氣動聲學計算方法 73
4.1 引言 73
4.2 格子Boltzmann方法 73
4.3 粒子速度模型 74
4.4 邊界條件 74
4.5 頂蓋驅動方腔流動模擬 75
4.6 二維高斯波模擬及黏性對聲壓的影響 76
4.7 二維高斯波壁麵反射 79
4.8 振蕩活塞聲輻射問題模擬 80
4.9 方柱渦脫落噪聲模擬 82
4.9.1 吸收邊界條件的改進 82
4.9.2 流場計算驗證 83
4.9.3 噪聲計算驗證 84
第5章 FW-H聲比擬噪聲預測的高級時間方法 88
5.1 引言 88
5.2 FW-H聲比擬方法 89
5.3 Farassat-Brentner的延遲時間方法 90
5.4 FW-H聲比擬的高級時間方法 94
5.5 高級時間計算中的插值方法 95
5.6 聲比擬的延遲時間與高級時間方法的比較 96
5.7 聲比擬高級時間方法的應用 97
5.7.1 噪聲源的計算方法 97
5.7.2 鋸齒尾翼噪聲實驗與計算設置 98
5.7.3 流場與聲場的計算與驗證 99
5.7.4 LES-CAA參數化研究 102
第6章 氣動噪聲預測的半經驗模型 110
6.1 引言 110
6.2 湍流入流噪聲模型 111
6.3 湍流邊界層後緣噪聲 112
6.4 氣流分離失速噪聲 112
6.5 層流邊界層渦脫落噪聲 113
6.6 後緣鈍性渦脫落噪聲 113
6.7 葉尖渦形成噪聲 113
6.8 風力機葉片噪聲模擬方法 114
6.9 計算模型的驗證 114
6.10 參數的影響研究 116
6.10.1 葉片翼型的選取 116
6.10.2 葉尖槳距角 117
6.10.3 鏇轉角速度 118
6.10.4 後緣的厚度 118
參考文獻 121
附錄A 129
附錄B 141
附錄C 144
彩圖

前言/序言

  高雷諾數流動引起的湍流噪聲問題越來越受到科研人員以及飛機、導彈、風力機設計者等的重視。例如,飛機發動機、起落架、含有襟翼、縫翼的增升裝置等構件,特彆是在飛機起降階段,都是飛機重要的噪聲源。因此,準確地預測流動産生的噪聲,正確地理解噪聲産生和傳播的機理,是有效控製噪聲的重要前提。本書主要研究數值預測氣動噪聲的方法,並對提齣的數值方法進行瞭驗證。
  全書共分6章。第1章為緒論,主要介紹氣動噪聲計算的國內外研究進展、主要研究內容及展望;第2章為經典的CAA離散格式,主要介紹傳統的氣動噪聲數值離散格式、聲學邊界條件、人工耗散與過濾器;第3章為網格優化的迎風型色散保持氣動聲學格式,詳細推導這種格式的係數,改進瞭聲擾動方程,最後進行數值驗證;第4章為基於格子Boltzmann方法的氣動聲學計算方法,完善並研究瞭格子Boltzmann方法,改進瞭一種吸收邊界條件,證明瞭它模擬氣動聲傳播的能力;第5章為FW-H聲比擬噪聲預測的高級時間方法,主要介紹瞭FW-H聲比擬噪聲預測的延遲與高級時間方法,並將高級時間方法應用於風力機翼型氣動噪聲的預測;第6章為氣動噪聲預測的半經驗模型,主要介紹瞭數值預測風力機翼型、葉片氣動噪聲的半經驗方法,並進行瞭驗證。
  本書第1、3、4、6章由司海青撰寫;第2章由硃衛軍撰寫;第5章由司海青、硃衛軍共同撰寫。全書由司海青統稿。
  本書的研究得到瞭國傢自然科學基金(資助號:11272151、10902050、11672261)、航空科學基金(資助號:20101452017)、江蘇省自然科學基金(資助號:BK2011724)、中國博士後基金(資助號:201104565、20100481138)的資助。撰寫過程中參閱瞭許多參考文獻,在此一並錶示感謝。
  由於撰寫時間倉促,水平有限,不足之處懇請廣大讀者批評指正。
《流體動力學與聲學交互作用研究進展》 本書深入探討瞭流體動力學現象與聲學傳播之間的復雜相互作用,旨在為相關領域的研究人員和工程師提供一個全麵的理論框架和前沿技術概覽。全書分為三個主要部分:流體動力學基礎理論、聲學傳播機製以及兩者的耦閤應用。 第一部分:流體動力學基礎理論 本部分首先迴顧瞭經典流體動力學理論,包括納維-斯托剋斯方程及其在不同流動狀態下的近似解法,如層流和湍流模型。詳細闡述瞭流動不穩定性、渦鏇動力學以及不同尺度流動結構(如大尺度結構、湍流邊界層)的生成、演化和耗散機製。特彆地,本部分將重點關注那些容易引發聲學輻射的流動現象,例如邊界層分離、自由剪切層的不穩定性、周期性脫體渦以及高速射流的湍流脈動。此外,還介紹瞭現代計算流體力學(CFD)在模擬復雜流動中的最新進展,包括高分辨率方法(如LES、DNS)在捕捉流動細節方麵的重要性,以及網格生成、數值格式和求解器的選擇對流動模擬精度的影響。 第二部分:聲學傳播機製 此部分聚焦於聲波的産生、傳播和接收。首先,從微觀粒子運動和宏觀介質振動的角度解釋瞭聲波的形成原理。接著,詳細介紹瞭不同聲源類型,包括點源、偶極子源、四極子源等,以及它們各自的聲輻射特性。重點會放在由不規則流動引起的聲源,如湍流脈動引起的聲壓波動,以及與流動相關的其他聲學現象,如激波誘導噪聲和迴流區的噪聲。傳播方麵,將涵蓋在均勻介質中的球形傳播、吸收衰減,以及在復雜環境(如障礙物、地麵效應、大氣湍流)中的傳播特性,包括衍射、反射、摺射和散射等效應。此外,還會介紹聲傳播模型,如射綫理論、模式理論和有限元方法,以及它們在不同場景下的適用性。 第三部分:流體動力學與聲學耦閤應用 本部分是本書的核心,將前麵兩部分的基礎理論和機製相結閤,探討流體動力學與聲學的耦閤現象及其在工程實際中的應用。 流動噪聲的來源與建模: 詳細分析瞭各種工程流動中噪聲産生的根源,例如飛機發動機的噴氣噪聲、汽車的空氣動力學噪聲、風力發電機葉片的噪聲、管道流動的噪聲以及工業設備內部的流動噪聲。針對這些噪聲源,將介紹不同的理論模型和數值方法來預測和評估噪聲水平。這包括 Lighthill 噪聲理論及其發展,如 Ffowcs Williams-Hawkings 方程,用於描述由運動邊界和自由流湍流産生的噪聲。還會討論如何利用 CFD 結果來耦閤聲學求解器,實現流動噪聲的數值預測。 聲-流耦閤的數值模擬: 深入探討瞭如何通過數值模擬來同時捕捉流體動力學和聲學現象。介紹瞭一係列耦閤方法,包括單嚮耦閤(CFD 結果作為聲學源項輸入聲學模型)和雙嚮耦閤(聲壓反饋影響流場)。重點關注如何有效地在計算過程中實現流動和聲學的解耦與耦閤,以及如何處理數值穩定性問題。例如,介紹基於有限體積法和有限元法的耦閤算法,以及如何在計算效率和精度之間取得平衡。 主動與被動降噪技術: 結閤流體動力學原理,介紹主動和被動降噪技術。被動降噪包括吸聲材料、隔聲結構、聲障等的設計原則。主動降噪則側重於利用聲學反饋控製或流動控製來抑製噪聲的産生或傳播。例如,介紹基於反饋控製的聲源抑製技術,以及通過改變流動結構(如使用渦流發生器、改變壁麵形狀)來降低流動噪聲的方法。 工程應用實例: 本部分將通過一係列具體的工程應用案例來展示流體動力學與聲學交互作用研究的實際價值。例如,飛機翼型和機身的氣動噪聲評估與減縮;汽車發動機艙、車身和輪胎的空氣動力學噪聲分析;風力發電機葉片的氣動聲學設計優化;高速列車通過隧道時産生的氣動噪聲問題;以及建築聲學中通風係統噪聲的控製。每個案例都將詳細分析問題的成因,闡述采用的理論方法和計算工具,並給齣相應的解決方案。 本書的讀者對象包括但不限於航空航天、汽車工程、機械工程、建築聲學、環境聲學以及聲學工程等領域的工程師、研究人員和高年級本科生、研究生。通過對本書的學習,讀者將能夠深刻理解流體與聲音之間的相互作用機製,掌握分析和解決流動噪聲問題的關鍵技術,並能將其應用於實際工程設計和優化中,以期實現更安靜、更高效的工程係統。

用戶評價

評分

我是一名對科學有濃厚興趣的普通讀者,並非專業人士。平時我喜歡閱讀一些科普讀物,瞭解不同領域的知識。這次偶然翻到《氣動噪聲計算方法及其應用》這本書,原本以為它會是一本枯燥的專業教材,沒想到讀起來卻格外引人入勝。書中最讓我著迷的部分,是作者對各種氣動噪聲現象的生動描述。比如,書中提到瞭我們生活中常常聽到的各種聲音:風吹過樹葉發齣的沙沙聲,高速行駛的列車窗外的呼嘯聲,甚至是指南針在風中發齣的微弱嗡嗡聲。作者用非常形象的比喻,將這些聲音的産生過程解釋得通俗易懂。我明白瞭,原來這些聽起來如此自然的現象,背後都隱藏著復雜的空氣動力學原理。書中有大量的插圖,不僅僅是枯燥的公式和圖錶,還有很多描繪空氣流動軌跡、壓力分布的示意圖,這些圖畫清晰地展示瞭空氣是如何與物體相互作用,從而産生聲音的。例如,書中關於“邊界層”的講解,用一個生動的比喻,讓我理解瞭空氣在物體錶麵形成的那一層薄薄的、有著特殊流體行為的區域,以及它在噪聲産生中的關鍵作用。雖然書中提及瞭“計算方法”,但我並沒有被大量的數學公式嚇倒。作者似乎有意為之,將復雜的計算過程簡化,更多地側重於解釋 為什麼 會産生這樣的聲音,以及 如何 通過改變物體的形狀或空氣的流動來 控製 聲音。這一點對於我這樣的非專業讀者來說,是非常友好的。它沒有要求我掌握復雜的數學工具,而是讓我理解瞭氣動噪聲的本質和工程上的解決思路。讀完這本書,我對周圍的聲音有瞭新的認識,不再僅僅是被動地接收,而是開始思考這些聲音的來源和背後的科學原理,這是一種非常奇妙的體驗。

評分

作為一名工業設計專業的學生,我一直認為聲音是産品體驗中一個非常重要的組成部分,但過去我的認知更多地停留在“美學”和“功能性”層麵,對於聲音的産生和控製,尤其是在空氣動力學相關的産品中,知之甚少。這次接觸到《氣動噪聲計算方法及其應用》這本書,讓我對“聲音設計”有瞭全新的理解。《氣動噪聲》這個概念本身就充滿瞭科技感,而這本書則將它分解開來,讓我這個門外漢也能窺探其中奧秘。書中關於氣動噪聲的分類和來源的介紹,讓我認識到,原來我們日常生活中接觸到的很多産品,比如汽車、風扇、甚至是一些建築物的外部結構,都可能存在顯著的氣動噪聲問題。書中對於不同噪聲類型的描述,例如“湍流邊界層噪聲”、“流體振動噪聲”等,雖然初聽有些陌生,但結閤書中大量形象化的圖示,我逐漸理解瞭它們各自的特點和産生條件。特彆讓我印象深刻的是,書中對於“聲源”的分析,詳細介紹瞭空氣流動如何轉化為聲波,以及哪些因素會影響聲強的産生。這對於我們進行産品設計非常有啓發性。我們可以從源頭上思考如何通過改變産品的氣動外形,來減少不必要的聲音産生,從而提升用戶體驗。書中雖然提及瞭“計算方法”,但似乎更多地是在探討 如何通過設計來規避 噪聲,而不是深究復雜的數學公式。例如,書中在討論如何降低風機噪聲時,會提到優化葉片角度、改善葉片邊緣設計等,這些都是我們可以直接應用到工業設計中的思路。它讓我意識到,聲音設計不僅僅是錶麵的美化,更需要深入理解其背後的物理原理,並將其融入到産品結構和形態的設計之中。這本書為我打開瞭一個新的視角,讓我對“聲學工程”和“工業設計”的交叉領域産生瞭濃厚的興趣。

評分

我是一名對科學技術充滿好奇的業餘愛好者,尤其對那些能夠解釋我們身邊現象的科學原理著迷。最近,我在網絡上偶然看到有人推薦《氣動噪聲計算方法及其應用》這本書,盡管書名聽起來有些專業,但我還是抱著試試看的心態進行瞭瞭解。這本書的內容,遠比我想象的要精彩得多。作者從非常基礎的空氣動力學概念講起,生動地解釋瞭空氣是如何流動的,以及當我們高速運動或者空氣遇到障礙物時會發生什麼。然後,就巧妙地引齣瞭“氣動噪聲”這個主題。書中用瞭很多形象的比喻,比如把空氣比作“看不見的河流”,把物體比作“河流中的礁石”,然後解釋當“河流”流過“礁石”時,就會産生“漣漪”和“水聲”,而氣動噪聲就是空氣流動的“聲音”。我尤其喜歡書中對於各種具體噪聲現象的解釋,比如飛機起飛時巨大的轟鳴聲,汽車高速行駛時的風噪聲,甚至是窗戶縫隙漏風時的“嗚嗚”聲,都得到瞭詳細的解釋。書中還穿插瞭很多精美的插圖,展示瞭空氣流動産生的渦流、壓力變化等,這些圖解讓我這個非專業人士也能直觀地理解那些復雜的物理過程。雖然書中提到瞭“計算方法”,但我感覺作者的重點在於解釋 原理 和 現象,而不是進行艱深的數學推導。它更多地是在告訴我們,為什麼會有這些聲音,以及我們 能夠 做些什麼來改變它們。書中對“應用”的部分,也讓我大開眼界,原來我們在日常生活中使用的很多産品,比如音響、風扇、甚至是一些汽車零部件,都涉及到氣動噪聲的控製。這本書就像一位耐心的老師,用生動有趣的方式,把我帶入瞭一個原本陌生的科學領域,讓我對“聲音”的理解不再停留在錶麵的感官體驗,而是開始思考其背後的科學奧秘。

評分

我是一名對自然界充滿好奇心的普通讀者,平日裏喜歡探索各種科學現象背後的原理。《氣動噪聲計算方法及其應用》這本書,盡管書名聽起來略顯專業,但當我翻開它之後,卻發現瞭一片彆有洞天的知識海洋。作者以一種非常引人入勝的方式,將我們日常生活中聽到的各種“風聲”,從最細微的低語到最洪亮的呼嘯,都進行瞭科學的解釋。我明白瞭,原來我們耳朵裏聽到的“風聲”,並非簡單的空氣流動,而是空氣與物體相互作用産生的一種復雜現象。書中對氣動噪聲的分類,比如“湍流邊界層噪聲”和“渦流噪聲”,讓我對這些聲音有瞭更具象化的理解。作者用瞭很多生動的比喻,比如將空氣流經物體時産生的“渦流”比作水流過石頭時産生的“漩渦”,而這些“漩渦”就是聲波的“製造者”。書中大量的插圖,也起到瞭畫龍點睛的作用,它們用直觀的方式展示瞭空氣流動的軌跡、壓力分布以及聲波的産生和傳播過程,即使是我這樣的非專業人士,也能輕鬆理解。我尤其欣賞的是,書中並非隻是簡單地羅列枯燥的公式,而是更多地側重於解釋“為什麼”以及“如何”去理解和控製這些聲音。書中對“應用”的介紹,也讓我大開眼界,原來我們生活中使用的很多産品,比如高速列車的車身設計、飛機的發動機葉片造型,甚至是某些建築物的隔音處理,都與氣動噪聲的控製息息相關。這本書讓我意識到,科學並非遙不可及,而是就隱藏在我們身邊,等待我們去發現和理解。它激起瞭我對聲學和空氣動力學領域的強烈興趣,讓我開始用全新的視角去聆聽和感受這個世界。

評分

我是一名退休多年的工程師,曾經在一傢大型製造企業從事産品研發工作。雖然我已經離開工作崗位多年,但對於技術的熱情從未減退。最近,我偶然在書店看到瞭這本《氣動噪聲計算方法及其應用》,勾起瞭我年輕時對流體噪聲研究的興趣。這本書的編寫風格非常貼近工程實踐,讓我這個有多年工程經驗的老工程師也能感到親切。書的前半部分,雖然講解瞭一些基礎的流體動力學原理,但我感覺作者非常用心,沒有用過於學術的語言,而是用瞭很多形象的比喻和類比,把我帶迴瞭當年在實驗室裏調試設備、測量噪聲的那些時光。比如,書中對於不同類型的氣動噪聲,如“呼嘯聲”、“嘶嘶聲”、“轟鳴聲”的區分,以及它們産生的具體原因,都描述得非常生動,讓我能夠立刻聯想到很多實際的工程案例。我當年在處理一些風機和泵的噪聲問題時,就經常遇到類似的現象。書中對計算方法的介紹,也並非停留在純粹的理論推導,而是結閤瞭很多實際的工程應用場景。例如,書中討論瞭如何通過改變葉片形狀、優化流道設計來降低風機噪聲,以及如何通過改進排氣係統設計來減少汽車的排氣噪聲。這些內容對於我來說,非常有共鳴,也讓我看到瞭現代工程技術在解決這些老問題上所取得的巨大進步。書中還提及瞭一些實際的案例研究,比如飛機起落架的噪聲控製,汽車發動機艙的隔音設計等,這些都是我當年在工作中曾經麵臨過的挑戰。看到這些問題在書中得到瞭如此係統的分析和解決,我感到非常欣慰,也對年輕一代工程師們所掌握的技術感到由衷的欽佩。

評分

這次偶然間翻閱到瞭這本《氣動噪聲計算方法及其應用》,雖然我是一名汽車工程專業的學生,平日裏接觸更多的是機械結構和動力總成,但最近在做一些關於車輛NVH(噪聲、振動與聲振粗糙度)的課題時,氣動噪聲這個概念就頻繁地齣現在我的研究視野裏。所以,當我看到這本書時,心裏還是湧起一股躍躍欲試的衝動。一開始,我以為它會是一本非常晦澀難懂、充斥著大量復雜公式的理論著作,畢竟“氣動噪聲”這幾個字聽起來就帶著點高精尖的味道。然而,當我翻開第一頁,就被它清晰的邏輯和循序漸進的講解方式所吸引。作者並沒有一開始就拋齣讓人望而卻步的數學模型,而是從氣動噪聲的 來源 入手,非常形象地解釋瞭空氣流動在遇到障礙物、或者高速運動時是如何産生我們日常所感受到的風噪、嘯叫等聲音的。這一點對於我這樣一個初學者來說,實在是太友好瞭。書中用瞭很多生動的圖例,比如描繪空氣流過車身不同部位時産生的渦流,以及這些渦流如何轉化為聲波的示意圖。雖然書名裏提到瞭“計算方法”,但我並沒有在最初的幾章裏看到密密麻麻的公式推導,而是更多地關注瞭氣動噪聲的 物理機製。它讓我明白瞭,原來我們每天都能聽到的風聲,背後隱藏著如此復雜的流體力學和聲學原理。這種從宏觀現象到微觀機製的講解方式,讓我能夠非常自然地理解後續更深入的內容。我甚至覺得,這本書的內容對於任何對“聲音的來源”感到好奇的人都非常有啓發性,不僅僅局限於專業領域。它就像一位循循善誘的老師,一步步引導你走進氣動噪聲的世界,讓你覺得這個領域並非遙不可及,而是充滿魅力的。

評分

作為一名聲學工程師,我的工作與聲音的産生、傳播和控製息息相關。在多年的從業經驗中,我接觸過各種各樣的噪聲問題,而氣動噪聲無疑是其中一個具有代錶性且挑戰性極強的領域。因此,當我看到《氣動噪聲計算方法及其應用》這本書時,我立刻被其內容所吸引。《氣動噪聲》本身就是一個跨學科的研究領域,需要深入理解流體力學和聲學理論,而這本書恰恰在兩者之間架起瞭一座堅實的橋梁。我發現書中對於氣動噪聲的分類和起源的講解非常清晰,從最基礎的渦聲理論到更復雜的噪聲源模型,都進行瞭詳細的闡述。讓我印象深刻的是,書中對不同類型氣動噪聲的物理機製的分析,例如,湍流邊界層噪聲的産生過程,空化噪聲的形成機理,以及一些特殊結構的噪聲特性,都進行瞭深入的剖析,並給齣瞭相應的理論模型。這對於我們理解噪聲的本質,進而提齣有效的控製策略至關重要。在計算方法方麵,這本書的介紹更是詳盡。從早期的解析方法到現代的數值模擬技術,書中都進行瞭係統的梳理和介紹。特彆是對於CFD-CAA(計算流體力學-計算聲學)耦閤的詳細講解,包括不同耦閤方式的優缺點、邊界條件的處理、網格的劃分策略等,都為我們進行精確的氣動噪聲預測提供瞭重要的指導。書中還提及瞭一些聲學模擬中的高級技術,如聲源識彆、噪聲源定位等,這些技術在實際工程應用中具有非常重要的價值。此外,書中還列舉瞭大量的工程應用案例,如航空器、汽車、工業風機等,這些案例的分析非常深入,能夠幫助我們更好地理解計算方法在實際問題中的應用。總而言之,這本書的學術價值和工程應用價值都非常高,是氣動噪聲領域不可多得的參考書。

評分

作為一名在高校從事聲學研究的教師,我一直緻力於將前沿的聲學理論與實際工程應用相結閤。《氣動噪聲計算方法及其應用》這本書無疑為我提供瞭一個非常好的教學和研究參考。首先,它在理論深度上做得相當到位。書中對於氣動噪聲的物理根源,如湍流邊界層噪聲、空化噪聲、以及一些特殊結構(如襟翼、起落架)産生的噪聲,都進行瞭深入的機理分析。這些分析不僅基於經典的聲學理論,還引入瞭近年來發展起來的一些新的聲學模型和概念,比如基於Lighthill聲比擬的理論框架,以及更精細的聲源模型。讓我特彆欣賞的是,書中並非簡單地羅列公式,而是非常注重對公式的物理意義和推導過程的解釋。例如,在講解聲源項的推導時,作者會結閤具體的物理情景,幫助讀者理解不同項所代錶的物理過程。這對於學生理解抽象的聲學理論非常有幫助。其次,在計算方法方麵,這本書的覆蓋麵也非常廣。它詳細介紹瞭各種數值模擬技術,包括有限元法(FEM)、邊界元法(BEM)、以及混閤方法在氣動噪聲預測中的應用。書中還討論瞭聲傳播的模擬,以及如何將計算結果可視化,以清晰地呈現噪聲的分布和傳播路徑。這一點對於研究聲場的特性和聲源的指嚮性非常有幫助。另外,書中還提到瞭很多實驗方法,並將其與計算結果進行瞭對比分析,這強調瞭理論與實踐相結閤的重要性。對於我們在教學中設計實驗課程,或者指導學生進行科研項目時,都能提供寶貴的思路。這本書的學術嚴謹性和內容的前沿性,使其成為一本非常值得推薦的聲學領域專業書籍。

評分

我是一名航空航天領域的工程師,主要負責飛機外形設計和氣動性能優化。近年來,隨著對飛機舒適性和環境影響要求的不斷提高,氣動噪聲的研究變得越來越重要。我一直關注著這一領域的新進展,也閱讀過不少相關的文獻和專著。這次有幸接觸到《氣動噪聲計算方法及其應用》這本書,我感到非常驚喜。從這本書的章節設置和內容深度來看,它顯然是為希望深入理解和掌握氣動噪聲計算的專業人士量身打造的。書中對氣動噪聲的分類、産生機理進行瞭細緻的闡述,從最早的泰勒理論到現代的渦聲理論,都進行瞭清晰的梳理和介紹。讓我印象深刻的是,它不僅僅停留在理論層麵,而是將大量的計算方法進行瞭係統性的梳理和講解。無論是數值模擬方法,如CFD(計算流體力學)與CAA(計算聲學)的耦閤,還是基於解析模型的簡化計算,書中都給齣瞭詳細的介紹和相應的算法流程。對於CFD-CAA耦閤,書中詳細講解瞭網格劃分、求解器選擇、聲學邊界條件設置等關鍵環節,並列舉瞭一些實際算例,展示瞭如何通過數值模擬來預測和分析飛機的氣動噪聲。這一點對於我們進行設計優化至關重要,能夠幫助我們在設計早期就發現潛在的噪聲問題,並進行針對性的改進。此外,書中還討論瞭一些簡化的解析模型,這對於快速評估和初步設計階段非常有價值,能夠提供直觀的工程判斷。書中對這些方法的優缺點、適用範圍也進行瞭深入的分析,這對於我們選擇閤適的計算工具和方法非常有指導意義。總的來說,這本書為我們提供瞭一個非常全麵的氣動噪聲計算方法論,無論是理論基礎還是工程實踐,都有著很高的參考價值。

評分

我是一名正在攻讀機械工程博士的學生,我的研究方嚮涉及復雜機械係統的減振降噪。在我的研究過程中,氣動噪聲一直是一個讓我感到棘手卻又不得不深入研究的課題,尤其是在涉及高速鏇轉部件和空氣動力學設計的領域。這次閱讀《氣動噪聲計算方法及其應用》,對我而言,無疑是一場及時雨。書中對氣動噪聲的産生機製,從宏觀到微觀,都進行瞭非常係統和深入的闡述。我尤其贊賞作者在對一些經典理論的解讀上,能夠結閤現代的數值模擬技術,提供更為直觀和精細的理解。例如,書中在講解湍流邊界層噪聲時,不僅引用瞭經典的半經驗模型,還引入瞭DNS(直接數值模擬)和LES(大渦模擬)等先進的數值方法來研究湍流結構和聲源之間的關係。這對於我進行前沿的理論研究非常有啓發。此外,書中關於計算方法的詳細介紹,涵蓋瞭從基礎的聲比擬理論到更復雜的基於CFD-CAA耦閤的數值模擬方法。對於CFD-CAA耦閤,書中詳細介紹瞭各種耦閤策略的優缺點,以及如何處理聲學邊界條件,如何進行網格優化以確保計算精度和效率。這些信息對於我選擇閤適的計算工具和建立可靠的仿真模型至關重要。書中還列舉瞭多個實際應用案例,例如風力發電機葉片噪聲、高速列車氣動噪聲等,這些案例的分析深入且具體,為我提供瞭很多解決實際工程問題的思路和方法。這本書的內容深度和廣度都達到瞭很高的水平,理論推導嚴謹,計算方法實用,應用案例豐富,無疑是一本值得反復研讀的專業著作。

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