モジュールパラメータ
このセクションでは、音響モジュールの設定について説明します。
「物理モジュール」(Physics Modules) の下の「音響」(Acoustic) をクリックします。「プロパティ」(Properties) パネルで指定する音響パラメータは次のとおりです。
• 「解析タイプ」(Analysis type) - Creo Flow Analysis では音響モデルに対して 3 つの解析タイプを使用できます。次の図は「広帯域音源」(Broadband Source)、「ライトヒルの応力」(Lighthill Stress)、および「Ffowcs Williams Hawkings モデル」(Ffowcs Williams Hawkings Model) を示しています。
図 2. 音響解析のタイプ
• 「遠方場の密度」(Far Field Density) - 「遠方場の密度」(Far Field Density) は、ソースから遠く離れた領域の流体密度です。
• 「遠方場の音速」(Far Field Sound Speed) - 「遠方場の音速」(Far Field Sound Speed) は、ソースから遠く離れた領域の音速です。
広帯域音源
これは、音源をモデル化することを目的としていますが、マイクや耳などの音響受信に伝播される音はモデル化しません。広帯域ノイズには音響出力がいくつかの異なる周波数で分布している連続スペクトルがあるものと想定されています。これらのモデルは、乱流境界層流れや乱流混合などの効果によるノイズ源の強度を予測できます。広帯域ノイズ源モデルは、定常シミュレーションと非定常シミュレーションの両方に使用できます。
広帯域音源モデルで使用できるその他のオプションは次のとおりです。
• 「ソースタイプ」(Source Type) - 次の図に示すように、「ソースタイプ」(Source Type) は「サーフェス」(Surface) または「ボリューム」(Volume) のどちらかに設定できます。
図 3. ソースタイプ
◦ 「サーフェス」(Surface) - このオプションを使用すると、サーフェス境界をソースとして選択できます。
◦ 「ボリューム」(Volume) - このオプションを使用すると、ボリュームをソースとして選択できます。
• 「モデル」(Model)
- モデルは、選択したソースのタイプによって異なります。「モデル」(Model) ドロップダウンリストにあるオプションは次のとおりです。
◦ 「カール」(Curle) - このモデルは「サーフェス」(Surface) ソースタイプでのみ使用できます。これは、乱流せん断層によって発生するノイズの広帯域音源モデルです。このモデルはサーフェスの音響出力を計算し、流れモジュールと乱流モジュールのソルバー変数に依存します。
◦ 「スケーリング則」(Scaling Law) - このモデルは「サーフェス」(Surface) ソースタイプと「ボリューム」(Volume) ソースタイプで使用します。このモデルは、ソースの分布を使用して、流れにおける乱流変動によって生成される音響出力を近似します。これらのソースは、流れシミュレーションから取得された乱流エネルギーおよび消散フィールドに基づいて計算されます。
◦ 「プラウドマン」(Proudman) - このモデルは「ボリューム」(Volume) ソースタイプでのみ使用できます。これは、ファン翼、ダクト内の乱流混合流れ、熱交換器の周囲の領域など、ノイズ源を含んでいるボリュームの音源出力を計算します。音響出力は、乱流運動エネルギー、乱流消散率、密度、および音速の関数です。
サーフェスソースのモデル  | ボリュームソースのモデル  |
ライトヒルの応力
ライトヒル方程式は、流体流れにおける音波の伝播を記述する不均質波動方程式の 1 つの形式です。ライトヒルの応力は、主に乱流を原因とする流体流れの音源の尺度です。これは、音波を生成する周囲の媒体に流体が及ぼす力を表す、ライトヒル方程式のソース項です。現在のモデルでは、流体ドメインにおけるライトヒルの応力を表示できるため、そのソースを特定できます。
この解析で指定する追加のパラメータは次のとおりです。
• 「遠方場の圧力」(Far Field Pressure) - これはソースから遠く離れた領域の圧力です。
Ffowcs Williams Hawkings (FWH) モデル
このモデルは、音源から音響受信への音の伝播を計算します。したがって、これは実験データとの比較に使用できます。このモデルは、非定常シミュレーションにのみ適用されます。これには境界ソースとボリュームソースの両方を指定するオプションがあります。
この解析で指定する追加のパラメータは「遠方場の圧力」(Far Field Pressure) です。