［摘要］针对某车型外后视镜气动噪声题目，提出了一种基于车外流场策动的气动噪声急迅优化手法，并举办了相应的试验验证。正在非定常数值模仿中，采用分袂涡模仿与

［摘要］针对某车型外后视镜气动噪声题目，提出了一种基于车外流场策动的气动噪声急迅优化手法，并举办了相应的试验验证。正在非定常数值模仿中，采用分袂涡模仿与策动气动声学相纠合的手法，对后视镜侧窗轮廓气动噪声举办了剖析。结果证据，优化后侧窗轮廓气动噪声源强度正在各频段昭彰削弱，各监测点声压级低落。道道试验验证结果证据，优化后各频段车内噪声也昭彰改正，后视镜气动噪声题目消逝。实车道道测试结果证据，基于外流场数值模仿的气动噪声优化手法可行、合理，外流场数值模仿可为制型初期车内气动噪声优化供应有用向导，低落车型开荒本钱与周期。

通过主观评议，某车型后视镜区域存正在“呼呼呼”气动噪声题目，重要影响车内乘员满意性。所以，本文中最先采用数值模仿对该后视镜举办优化策画，它具有时辰短和本钱低的上风，再依照优化结果举办道道试验实车验证。

式中：ρ为氛围密度；c为声速；M为滚动马赫数；L为柱体长度；D为柱体直径；L C为轮廓压力脉动的展向干系长度；St为斯特劳哈尔数；C L为升力系数；r为监测点到柱体轮廓间隔；Dr（φr）为声辐射倾向函数。

从式（1）可能看出，当直径D减小时，柱体辐射噪声削弱。看待汽车车外流场而言，后视镜镜臂可简化为柱体模子，汽车后视镜镜臂厚度类比于柱体直径，从而为后视镜气动噪声优化供应了倾向。本文中鉴戒该思绪减薄后视镜镜臂厚度，从而优化后视镜气动噪声。后视镜几何模子如图1所示，计划1为原状况后视镜，计划2正在计划1本原上减薄镜臂。

数值风洞策动模子的长、宽、高不同为车身的12倍、16倍、8倍，以低落壁面临模仿结果的影响。策动模子如图2所示，此中X，Y，Z坐标不同为汽车横向、纵向和笔直倾向，且Y＝0坐标位于车头出发点身分。

本文中采用定常模仿对车身轮廓涡系组织举办剖析，采用非定常模仿对侧窗轮廓声压举办剖析。为正确有用地逮捕侧窗轮廓区域声压动摇，俭仆策动资源与时辰，非定常策动采用分袂涡湍流模子（DES）。后视镜与侧窗轮廓区域举办下场部网格加密，最小网格单位尺寸为2 mm。策动界限要求如表1所示。

本文中对车外流场举办定常策动，通过对车外流场组织变革的对照剖析，判别后视镜组织的气动噪声优化后果。涡流是流体间彼此摩擦、爆发车外气动噪声的起原，图3对后视镜与A柱区域分袂涡采用总压为0的等值面举办显示。从图中可能看出，两个后视镜计划分袂涡均附着于侧窗轮廓，该分袂涡是后视镜气动噪声爆发的紧要缘故。计划1后视镜区域的分袂涡尺寸为672 mm，较计划2的608 mm大，计划1分袂区昭彰较长，涡流运动至B柱区域。两计划的A柱区域分袂涡尺寸均较后视镜小，证据此区域的气动噪声程度均较低。

为进一步了然后视镜区域流场细节，本文被选取通事后视镜Z＝0.9 m的XY平面举办流场剖析，如图4所示。从图中可能看出，后视镜区域存正在较大低速区，爆发了流体回旋运动倾向相反的涡对。计划1后视镜后方气流流向侧窗轮廓，计划2后视镜涡对远离侧窗轮廓，气流直接流向后视镜后方区域，所以，侧窗轮廓气流湍流度取得极大的弱小，外流场的气动噪声源强度低落。

为进一步剖析两种计划的气动噪声程度，对后视镜后方 Y为1.15、1.3、1.45、1.6和1.75 m身分处的横截面举办了流场细节剖析，结果如图5所示。从图中可能看出，车外气动噪声的紧要噪声源为A柱涡系和后视镜涡系，涡系位于侧窗轮廓、外后视镜后方和车门外板外侧3处身分。后视镜后方区域存正在低速区，该区域爆发了繁杂的涡系组织，与上述剖析结论维持同等。A柱涡系尺寸沿流向慢慢增大，格外是Y＝1.15～1.45 m身分处涡系组织。对照计划1与计划2一样身分处，计划2的A柱涡系尺寸更小，声源的气动噪声更小，有利于改正车内噪声，证据变更后视镜制型也能影响A柱区域气流流场散布。对外后视镜后方区域而言，后视镜尾部涡系以涡对组织情势沿流向不休成长，且低速区域慢慢减小，该区域流场组织较A柱区域繁杂。涡系散布越靠拢后视镜区域越繁杂，流场变革越猛烈。计划1后视镜涡系组织尺寸正在Y＝1.75 m身分处减小，涡流强度削弱，而计划2后视镜涡系尺寸正在Y＝1.45 m身分处先河减小，涡系能量先河耗散，该耗散身分较计划1提前，注脚计划2后视镜声源的气动噪声能量更小。对照两种计划的流场组织，计划2后视镜涡系离侧窗轮廓的间隔较计划1大，未紧贴侧窗轮廓，气动噪声源远离侧窗轮廓，对改正车内噪声有利。Y＝1.75 m时，计划2车门外板身分处涡系组织由涡对变为简单涡系，注脚后视镜制型可变更该处流场组织。

本文中对车外流场举办了非定常数值模仿切磋，通过侧窗轮廓声压频谱与声压云图的对照剖析，判别后视镜组织的气动噪声优化后果。侧窗轮廓共挑选了8个监测点，不同为 L1-1、L1-2、L1-3、L1-4、L2-1、L2-2、L2-3和 L2-4，用以监测各区域的声压变革，如图6所示。

为验证数值策动的牢靠性，数值模仿结果与声学风洞测试结果举办了比拟，结果如图7所示。从图中可能看出，侧窗轮廓气动噪声具有较宽的频率领域，属于宽频带噪声，声压能量紧要聚合正在1 kHz以内，跟着频率的升高而慢慢低落。数值模仿结果与试验结果正在2 kHz以内频段吻合较好，证实了数值模仿结果的牢靠性。受限于策动资源与时辰，网格加密区最小尺寸仅为2 mm，故高频区域的数值模仿结果存正在偏差，低于试验数据。

侧窗轮廓监测点总声压级结果如表2所示，除L1-2、L1-3和L2-1 3个点外，其它监测点的测试值与模仿值之间分别正在3 dB之内，相对偏差不抢先3%。因为L1-2、L1-3和L2-1 3点位于A柱分袂区域，该区域流场涡系组织繁杂，湍流模子未能较好逮捕到该处的流场组织，模仿结果偏差较大。

高速行驶时，计划1后视镜爆发了“呼呼呼”气动噪声题目。本文中对该后视镜镜臂和壳体举办了计划2的优化，因为侧窗轮廓的压力动摇幅值正在肯定水准上反响了气动噪声源的强度，图8浮现了优化前后侧窗轮廓再附着区域监测点L2-4、L2-3、L1-4和L2-4点压力的时辰过程。从图中可能看出，该区域为负压区域，且计划2的压力动摇幅值较小，注脚该计划的气动噪声源强度低落，气动噪声取得改正。

各监测点数值策动1／3倍频程频谱对照结果如图9所示。从图中可能看出，计划2后视镜声压级正在分别频带均有分别水准的低落，证据后视镜与A柱区域气动噪声源能量昭彰削弱。

优化前后监测点声压级的模仿结果对照如表3所示。从表中可能看出，除L1-3点外，其他监测点的声压级均有分别水准的低落，均匀低落2.95 dB旁边，证据计划2优化状况后视镜的气动噪声源取得昭彰改正。

主驾侧窗轮廓1／3倍频程声压级散布云图如图10所示，挑选的中央频率不同为0.5，1，2和4 kHz。由表可睹，计划2局限侧窗区域的声压级幅值低落，侧窗轮廓气动噪声源能量极大低落，与监测点策动剖析结论维持同等，如表3所示。外后视镜左近区域声压级幅值较高，为侧窗轮廓区域紧要噪声源，A柱区域声压级幅值沿流向变大，这是因为A柱区域涡流尺寸沿流向慢慢增大，湍流能量慢慢增大，如图5所示。侧窗靠拢B柱区域为再附着区，其声压级幅值要小于A柱与后视镜区域，这是因为A柱与后视镜区域的气流来到再附着区时湍流能量已局限耗散。

主观评议证据，优化后的后视镜“呼呼呼”气动噪声情景消逝，车内气动噪声昭彰改正。后视镜优化前后的车内噪声采用道道试验举办了测试验证，传声器安放于驾驶员左耳处，该处靠拢侧窗，测试结果能更好反响车外气动噪声源的改正频段，试验结果如图11所示。从测试数据可看出，各频率段车内噪声昭彰改正。

道道测试结果如表4所示，经优化后视镜的车内噪声声压级低落0.6 dB（A），发言明显度改正2.8%，改正后果昭彰。

本文中采用车身外流场数值模仿手法，基于流场组织与侧窗轮廓声压的对照剖析，对后视镜组织举办优化，低落了侧窗轮廓气动噪声源强度。道道测试证据，车内噪声昭彰低落，气动噪声题目消逝，验证了基于外流场策动的气动噪声急迅优化手法的可行性，紧要结论如下。

（1）定常数值模仿的流场组织证据，侧窗轮廓区域涡系组织为车外气动噪声源，紧要由A柱与外后视镜爆发；后视镜后方为低速区域，优化后，后视镜的涡系组织尺寸减小，涡系组织离侧窗轮廓间隔增大，气动噪声源强度昭彰低落。

（2）非定常数值模仿的声压策动结果证据，侧窗轮廓区域监测点模仿结果与试验结果吻合较好，证实了数值模仿手艺的牢靠性。后视镜举办优化后，侧窗轮廓声压昭彰低落，与道道测试结果同等。

（3）该切磋结果证据，基于车外流场策动的气动噪声急迅优化手法可用于制型初期后视镜气动噪声优化与后期气动噪声的改正。该手法能明显俭仆车型开荒时辰与本钱，对外后视镜制型优化和气动噪声把握具有肯定的向导旨趣。

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