阿卜杜拉国王科技大学 考斯特大学的研究人员正在使用模拟来更好地理解机载车辆是如何产生噪声的，目的是降低噪声
信用:KAUST 有效地模拟机翼和螺旋桨产生的噪音有望加速更安静的飞机和涡轮机的发展
一种新的模拟方法首次实现了复杂三维翼型设计在极端工作条件下的噪声特性的实用、高精度计算
通过将原本需要几个月或几周才能运行的模拟缩短到几天或几小时，这种新方法可以加速开发更安静的翼型设计，使下一代飞机和城市飞行器成为可能
“飞机噪音已经成为许多位于主要机场附近的社区的一个问题，随着无人机的广泛使用，这种情况只会变得更糟，而且在未来，还会出现出租车和私人飞行器，”KAUST的博士后拉德万·布卡凡(Radouan Boukharfane)说
翼型——机翼、螺旋桨和涡轮叶片——通常使用相对快速的数学技术进行设计和改进
然而，像噪声产生这样的特征更加复杂
这些通常需要使用实验模型进行测试，因为能够解析这些特征的直接数值模拟是如此的计算密集型，以至于即使在当今最快的计算机上，它们也需要几个月才能完成
“在航空声学的实际工程问题中，湍流气流和表面之间的相互作用是很重要的，”布卡凡说
“我们面临的主要挑战之一是，如何在高湍流度下模拟可压缩气流穿过表面，并具有足够的精度来预测气流在平滑曲面上的分离以及气流在后缘附近的再附着
" 利用模拟，KAUST研究人员的目标是减少机载车辆产生的噪音
信用:KAUST Boukharfane与其同事Matteo Parsani和Julien Bodart没有以高分辨率直接模拟整个流场，而是应用壁模型大涡模拟(WMLES)以高分辨率模拟近表面流动，同时通过仅模拟离翼型较远的较大流动结构来降低整体计算强度
“这项工作中使用的WMLES方法使我们能够再现实验中气流的许多关键定性特征，以及与噪声相关的特征，如壁压谱
重要的是，我们还表明，这种方法对高速和高湍流是有效的
研究人员正在模拟高湍流下穿过表面的可压缩气流，以揭示我们作为声音听到的压力波
信用:KAUST 本文描述的算法是由高级算法和数值模拟实验室开发的一套工具中的最新一个，它是在与法国航空航天高等研究所的合作基础上，由欧盟的清洁天空联合项目开发的
其中一些工具目前正由美国国家航空航天局、空中客车公司和弗吉尼亚州的国家航空航天研究所使用和测试
帕萨尼说:“我们的团队处于数值分析、物理和高性能计算的独特交汇点，能够开发新颖高效的算法，更好地解释物理现象，并有效利用现代计算架构。”
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