使用工具 : Simcenter STAR-CCM+
前言
CFD 應用於氣動噪音分析已經快 20 年了，其開發模型基本上已經完善，且在近幾年的電腦效率大幅度提升下，基本上運用電腦流體輔助分析上已經具備相當的可靠性，往常一個分析案動不動要數周的分析時間，目前已經有機會壓縮在一周甚至更短的時間內獲得暫態的計算結果，目前國際汽車大廠在此部分的投入已經有相當多的成效。
圖一 穩態 Curle 分析表面噪音源分佈
汽車導入 CFD 最早是在風阻係數上的應用，針對風阻係數所需要的網格數目基本上也能滿足噪音分析，僅需要加強後照鏡跟 A 柱等主噪音產生源處的網格，這樣就能獲得在 2000Hz 內的噪音頻譜，我們以圖二加強駕駛位元後照鏡區域的網格，並維持另一處的網格做比對。
圖二 網格分佈
Star-CCM+ 透過虛化後處理，我們可以看到空間噪音擾動值的分佈狀況，此值可以作為噪音運動方向的初判。
圖三、穩態分析 Proudman 模型計算出的空間噪音源分佈
網格的多寡在圖四顯示的速度流線圖中可看出，擾動差異相對影響很大，經過加密後的網格可以有效地獲取小渦流的擾動現象，而對噪音分析的結果如圖五所示，加密後的網格所擷取出的噪音頻譜高於未加密網格。另外我們設置觀測點于在駕駛左耳處的位置，以遠場分析去獲取左右後照鏡的影響，可看出左耳位置基本上計算左側後照鏡噪音源即可，無須計算右側後照鏡，所以一般若要加速噪音運算，可以僅採取對稱分析即可。
圖四、Vortex 渦流擾動狀況
圖五、後照鏡中心後端 50cm 處的近場聲譜比對
圖六、遠場噪音分析模擬左右後照鏡對左耳位置的影響
