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DirectAeroacousticPredictions
•ExtractallacousticinformationdirectlyfromtheCFDsolution
–intheory,soundgenerationandpropagation(ludingreflection,refraction
anddiffraction)arecontainedFDsimulation
–ahighfidelitytransientcompressibleCFDsimulationoftheNavier-Stokes
equationswillresolvetheacousticfield
–acousticpressurefluctuationsaredirectlymonitoredatthemicrophone
location
•Nofurtheracousticsmodelsareneeded
•Canaccountforallphysicaleffects,suchasreflection,resonance,
scattering
•Maybestenhanceunderstandingofnoisegenerationandpropagation
mechanisms
•However,thereareseveralpracticalproblems….
©2011ANSYS,.March19,20132
DirectAeroacousticPredictions
•Timeaccuratecompressibleflowsolution
•Allacousticwavelengthsofinterestarespatiallyandtemporally
sufficientlyresolvedfromsourcetoreceiverlocation
–15-20gridpointsperwavelengthforsecond-orderschemes
–ThesametemporalresolutionisrequiredforhighfidelityCAAsolutions
ThisimpliesatimestepcorrespondingtoCFL=1
Largertimestepswillstillpropagateinformationatapproximaythespeedofsound,but
phaseerrorswillbuildup.Maybeanacceptableapproachfor‘dirty’industrialacousticsif
onlythelowerfrequencymodesneedtobecaptured.
–Underresolvedwavesdissipatequickly
–Requireshigherorderdiscretizationschemestopropagatewaveswith
fidelityintofarfield
•Non-reflectiveoutflowboundaryconditions,NRBCs
–Artificiallyreflectedsoundshouldnotinterferewithprimarysoundfield
©2011ANSYS,.March19,20133
DirectAeroacousticPredictions
•CAAsuffersfromallk
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