服务器气动噪声数值仿真方法研究与降噪设计
发布时间：2021-06-24 07:02
噪声是工业文明危害环境的三大污染之一,而服务器是一种面广量大的工业产品,所以人们对服务器噪声给予了越来越多的关注。本文以2U机架式服务器为研究对象,基于FLUENT软件进行流场和声场的数值仿真方法研究及降噪优化设计。完成的主要工作有:（1）研究气动噪声的产生机理、声源及噪声特性,指出气流的不稳定流动和服务器内部的压力脉动是产生流场气动噪声的根本原因,其气动噪声主要包括旋转噪声、涡流噪声、泄漏噪声等。（2）研究基于有限体积法的控制方程离散方法,分析各种离散格式和湍流模型,选择一阶迎风格式和RNG k ?ε模型。分析数值求解中的困难,选取基于非结构网格的SIMPLE算法作为数值方法解决该问题。（3）采用Pro/E与GAMBIT联合使用的方法建立几何模型。研究建模简化方法,总结简化流体模型的规律;分析网格划分方法,采用非结构四面体进行网格划分;分析边界条件的设定,对比研究轴流风扇部分边界条件的不同处理方法,为CFD模拟计算作好前处理准备。（4）分析服务器多物理场耦合关系,研究了一种针对多物理场耦合系统的协同仿真方法,并对服务器性能进行流场和声场仿真分析,用热分析软件FLOTHERM进行热仿真...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
U机架式服务器
二阶迎风 绝对稳定 精度较一阶迎风高，但仍有假扩散问题混合格式 绝对稳定当eP ≤2 时，性能与中心差分相同；当eP >2 时，性能与一阶迎风格式相同指数格式乘方格式绝对稳定主要适用于无源项的对流—扩散问题。对有非常数源项的场合，当eP 数较高时有较大误差QUICK 格式条件稳定eP ≤8/3可减少假扩散误差，精度较高，应用较广泛。但主要用于六面体或四边形网格改进 QUICK 绝对稳定 性能同 QUICK 格式，只是不存在稳定性问题2、对于计算噪声的瞬态问题，需要采用时间域上的离散格式（即时间积分），分别为显示方案、Crank-Nicolson 方案及全隐式方案。本文采用的是全隐案，它是无条件稳定的，即无论采用多大的时间步长，都不会出现解的振荡是需要使用小的步长来获得精度较高的解，算法健壮且绝对稳定。
程是在空间上用有限体积法将计算上对离散后的控制方程组进行求解组的求解，对离散后的控制方程组后如图 3-5 所示。图 3-5 流场数值计算方法分类图于不可压流动和微压流动，而耦合式求解器进行计算，如图 3-6 所示所有变量全场联立求部分变量全场联立求局部地区所有变量联涡量-耦合式解法分离式解法非原始变量原始变量法人为压解压力压力修涡量-
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于气动声学数值计算的方法与进展[J]. 王泽晖,罗柏华,刘宇陆. 力学季刊. 2003(02)
[2]高精度有限差分法与复杂流动的数值模拟[J]. 马延文,傅德薰. 自然科学进展. 2002(08)
[3]激波-涡干扰声场的数值研究[J]. 胡国庆,傅德薰,马延文. 力学学报. 2001(06)
[4]介绍计算流体力学通用软件——Fluent[J]. 李勇,刘志友,安亦然. 水动力学研究与进展（A辑）. 2001(02)
[5]黏弹流体流动的数值模拟研究进展[J]. 黄树新,江体乾. 力学进展. 2001(02)
[6]应用于计算气动声学的低色散有限体积格式[J]. 马亮. 三峡大学学报(自然科学版). 2001(01)
[7]协同仿真方法研究[J]. 李群,王维平,朱一凡,孙郭经. 系统仿真学报. 1999(05)
[8]网格与高精度差分计算问题[J]. 张涵信,呙超,宗文刚. 力学学报. 1999(04)
[9]气动声学数值模拟中无反射边界处理及声源模型的建立[J]. 居鸿宾,沈孟育. 上海交通大学学报. 1998(07)
[10]声波方程吸收边界条件的稳定性分析[J]. 张关泉,魏素花. 计算数学. 1998(01)
硕士论文
[1]基于矢量有限元法的结构电磁兼容特性数值仿真研究[D]. 石峥.电子科技大学 2008
[2]运动车辆最大辐射噪声源定位方法和试验研究[D]. 李凌志.吉林大学 2005
本文编号：3246617
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
U机架式服务器
二阶迎风 绝对稳定 精度较一阶迎风高，但仍有假扩散问题混合格式 绝对稳定当eP ≤2 时，性能与中心差分相同；当eP >2 时，性能与一阶迎风格式相同指数格式乘方格式绝对稳定主要适用于无源项的对流—扩散问题。对有非常数源项的场合，当eP 数较高时有较大误差QUICK 格式条件稳定eP ≤8/3可减少假扩散误差，精度较高，应用较广泛。但主要用于六面体或四边形网格改进 QUICK 绝对稳定 性能同 QUICK 格式，只是不存在稳定性问题2、对于计算噪声的瞬态问题，需要采用时间域上的离散格式（即时间积分），分别为显示方案、Crank-Nicolson 方案及全隐式方案。本文采用的是全隐案，它是无条件稳定的，即无论采用多大的时间步长，都不会出现解的振荡是需要使用小的步长来获得精度较高的解，算法健壮且绝对稳定。
程是在空间上用有限体积法将计算上对离散后的控制方程组进行求解组的求解，对离散后的控制方程组后如图 3-5 所示。图 3-5 流场数值计算方法分类图于不可压流动和微压流动，而耦合式求解器进行计算，如图 3-6 所示所有变量全场联立求部分变量全场联立求局部地区所有变量联涡量-耦合式解法分离式解法非原始变量原始变量法人为压解压力压力修涡量-
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于气动声学数值计算的方法与进展[J]. 王泽晖,罗柏华,刘宇陆. 力学季刊. 2003(02)
[2]高精度有限差分法与复杂流动的数值模拟[J]. 马延文,傅德薰. 自然科学进展. 2002(08)
[3]激波-涡干扰声场的数值研究[J]. 胡国庆,傅德薰,马延文. 力学学报. 2001(06)
[4]介绍计算流体力学通用软件——Fluent[J]. 李勇,刘志友,安亦然. 水动力学研究与进展（A辑）. 2001(02)
[5]黏弹流体流动的数值模拟研究进展[J]. 黄树新,江体乾. 力学进展. 2001(02)
[6]应用于计算气动声学的低色散有限体积格式[J]. 马亮. 三峡大学学报(自然科学版). 2001(01)
[7]协同仿真方法研究[J]. 李群,王维平,朱一凡,孙郭经. 系统仿真学报. 1999(05)
[8]网格与高精度差分计算问题[J]. 张涵信,呙超,宗文刚. 力学学报. 1999(04)
[9]气动声学数值模拟中无反射边界处理及声源模型的建立[J]. 居鸿宾,沈孟育. 上海交通大学学报. 1998(07)
[10]声波方程吸收边界条件的稳定性分析[J]. 张关泉,魏素花. 计算数学. 1998(01)
硕士论文
[1]基于矢量有限元法的结构电磁兼容特性数值仿真研究[D]. 石峥.电子科技大学 2008
[2]运动车辆最大辐射噪声源定位方法和试验研究[D]. 李凌志.吉林大学 2005
本文编号：3246617
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