预测消声器声学性能的时域非结构有限体积法

宣领宽，张文平，明平剑，龚京风，许万军

(哈尔滨工程大学动力与能源工程学院，黑龙江哈尔滨150001)

对于其他节点2、3、4，同样可以得到

在消声器的设计阶段多采用传递损失作为衡量消声器声学性能的指标，因此，能够准确的计算出消声器的传递损失对消声器优化设计有很大的实用价值.目前，用于预测消声器传递损失的方法包括频域法与时域法.频域法主要包括传递矩阵法［1］、解析法［2］、有限元法(FEM)［3］及边界元法(BEM)［4］，特别是一些基于FEM及BEM的商业软件已经在行业内广泛应用;时域法近年来得到快速的发展，可分为一维时域法与三维时域法，一维时域法主要采用有限差分法(FDM)［5-10］;三维时域法又称为消声器声学性能的计算流体动力学(CFD)方法，目前主要的研究方法是基于FLUENT等商业软件预测消声器的声学性能［11-13］.

时域法的优势在于易于执行，一次计算可获得整个频段内的信息，并且对计算机的内存依赖性不像频域法那样高，同时，频域法由于要计算复杂的矩阵，所以需要大量的内存，因此频域法难以计算大型的、复杂的模型，而时域法则有广阔的应用前景，完善这一数值模拟技术的主要问题是在保证结果可靠的基础上提高计算效率;就算法而言，提高计算效率的重要途径是发展显式方法［14］.

FVM是近年来发展非常迅速的一种离散化方法［15］，广泛应用于计算流体力学中，该方法能像FEM一样适用于不规则网格和复杂边界情况，且处理效率与FDM相似，远远高于FEM，所……