ICAA++

ICAA++ paketi, akustik simülasyonların bileşen parçalarına odaklanmasını sağlayan algoritmalar içerir. Akustik sönümleyici sınır koşulları, girişlerde otomatik türbülanslı girdap yerleştirme, özel akustik çözücüler ve benzersiz bir alt etki alanı yeteneği, hesaplama maliyetinin ilgilenilen tasarım özelliğine odaklanmasına izin verir. ICFD++, diğer birçok ticari CFD çözücü gibi, LES veya hibrit RANS/LES kullanarak aeroakustik fenomenlerin doğrudan tahminine izin verir. Bununla birlikte, bu tür yöntemler, özellikle duvara yakın akışlar, uzak alan yayılımı veya yüksek frekanslı akustik dalgaların saçılması için genellikle aşırı derecede pahalıdır. ICAA++, uzak alan yayılımı için çeşitli analitik araçlar ve ses üretimini modellemek için daha verimli, düşük maliyetli özel sayısal çözücüler yardımıyla bu geleneksel yöntemlerin ötesine geçmenize olanak tanır.

Akış odaklı akustiğin doğru simülasyonu, küçük, gürültü üreten türbülanslı girdapların ayrıntılı olarak çözülmesini ve iletilen akustik dalgaların tam spektrumunu gerektirir. ICAA++, bu görevleri basitleştiren ve geleneksel CFD yöntemlerine kıyasla maliyeti büyük ölçüde azaltan bir araç takımı barındırır.

Kapsamlı Araç Takımı

ICAA++, aeroakustik problemlerini simüle etmek için kapsamlı bir araç takımıdır. ICFD++’ı sinerjik olarak tamamlamak üzere tasarlanan ICAA++, kullanıcıya ses dalgalarının akışkan aracılığıyla üretilmesini ve iletimini simüle etmek için geniş bir analitik ve sayısal yöntem seti sağlar. ICAA++ yöntemlerinin çoğu, azaltılmış bir veri kümesi üzerinde çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Örneğin, küçük alt alanları kapsayan alt ağlar üzerinde yerleşik ortalama ve istatistiksel verilerden yararlanarak, NLAS, hibrit RANS/LES’in yalnızca yarıya yol açacağı sınır katmanı veya zayıf kesme problemleri için uygun maliyetli bir gürültü tahmin yaklaşımı sunar. CAA++ paketi ayrıca alt etki alanı çıkarma, eşleme ve yeniden interpolasyon araçlarının yanı sıra çok çeşitli son işleme araçlarını içerir.

ICAA++, ICFD++’ın gürültü çözümleme kabiliyetlerini artırır

• Waveprop araçları – hızlı, analitik dalga yayılımı
• Hibrit RANS/LES – LES ile 2. nesil yöntemler
• NLAS – Kaba ağlar ve/veya zayıf kayma kararsızlıkları olan akışlar için Doğrusal Olmayan Akustik Çözücü
• Maliyeti azaltmak için alt etki alanı ve yeniden interpolasyon araçları
• Son teknoloji uzak alan yayılım/yönlendirme araçları
• Gelişmiş sinyal işleme araçları

Birçok CFD Kodu Zamana Bağlı Modelleme Yetenekleri Sunuyor, Peki ICAA++’ı Ayıran Nedir?

1. Gelişmiş 2. nesil hibrit RANS/LES
   • Geliştirilmiş doğruluk
   • RANS’tan LES modlarına daha güvenilir geçiş
   • RANS istatistiklerinden otomatik girdap yerleştirme
2. Alt etki alanı modu
   • Bellek ve CPU gereksinimlerinde büyük azalma
   • Gerçekçi dış sınır koşullarının otomatik ayarlanması
   • Kendinden ayarlı akustik emici katmanlar
3. Akıllı Alt Şebeke Ölçekli LES modelleri
   • Duvarlardan uzakta MILES benzeri doğruluk
   • Hibrit RANS/LES’de duvarların yakınında tutulan RANS davranışı
4. Doğrusal olmayan akustik çözücüsü
   • Zayıf kayma kararsızlıklarının simülasyonları için azaltılmış maliyet
   • Kaba ağ simülasyonları için azaltılmış maliyet
5. ImEx
   • Otomatik örtük/açık zaman adımlama seçenekleri
6. Uzak alan CAA++ araçları
   • Uzun menzilli akustik dalga yayılımı için büyük maliyet azaltma

• Akustik Yüzey Oluşturma Araçları
• Akustik Yeniden İnterpolatör Araçları
• Zaman Alanı Hacimsel Kaynak Entegrasyonu
• Frekans Alanı Hacimsel Kaynak Entegrasyonu
• Yüzey Kaynağı Entegrasyon Aracı
• Dalga Yörüngesi Entegrasyon Aracı
• Uzak Alan Yönlendirme Aracı
• Yüzey Veri Haritaları

Modellemenin kapsamlı kullanımı anlamlı çözümler sağlamak için, kaçınılmaz olarak model kalibrasyon aralığından uzaklaşan durumlara yol açar. Sonuç olarak, basitleştirilmiş dalga denklemi çözücülerinin kullanışlılığı tipik olarak sınırlı bir problem sınıfıyla karşı karşıya gelir. ICAA++ Doğrusal Olmayan Akustik Çözücü (NLAS), hem akustik bozuklukları hem de daha büyük ölçekli dalgalanmaların bazılarını sayısal olarak modelleyerek çok daha fazla genelliğe izin verir. Yöntem, ortalama bir veri kümesi etrafındaki bozulmaları tanımlayan bozulma denklemlerinin çözümüne dayanır. ICFD++ tarafından sağlanan (ilgili istatistiklerle birlikte), NLAS dahil, ICAA++ çözücüleri, ICFD++ ile aynı istere bağlı geometriler ve ağlarla kullanılabilir.

NLAS, büyük ölçekli önemli üretim efektlerinin doğrudan ağ üzerinde yakalanmasına izin verir ve karmaşık yüzey geometrilerinin varlığından kaynaklanan yansıma, kırılma ve engelleme etkilerinin modellenmesi için bir araç sağlar. NLAS bir dizi ilginç yetenek sunar. Hesaplamalar, özel sınır koşulu işlemleri nedeniyle daha az yakın duvar çözünürlüğü ve azaltılmış uzak alan kapsamı gerektirebilecek bağımsız akustik ağlar üzerinde gerçekleştirilebilir. Bunun faydaları, akustik çözücünün daha fazla izotropik hücreler üzerinde çalışabilmesidir (özellikle, mesh’te yakınsayan RANS çözümünün halihazırda mevcut olduğu duvara yakın bölgede), bu da seyrek ağ bölgesindeki toplam ağ noktası sayısında bir azalma sağlar. NLAS’taki budanmış dış sınırlara, (önceden) RANS çözümü tarafından sağlanan uzak alan (ve sönümleme katmanı) verileriyle kendi kendini ayarlayan emici katman sınır koşulları tayin edilir. Bu, dış sınırların iyi tanımlanmasını sağlar ve ilgilenilen kaynak bölgesine yakın bulunan sınırlar için bile modelleme alanına suni geri dalga yansımalarını en aza indirir.

Doğrudan sayısal simülasyon (DNS) ile karşılaştırıldığında, geleneksel bir LES’in azaltılmış mesh gereksinimleri, özellikle duvara yakın bölgede oldukça azdır. Hibrit RANS/LES yöntemleri, duvara paralel düzlemlerdeki ağ gereksinimlerini ortadan kaldırarak ağ boyutunda bir azalma sağlayabilir (duvara paralel RANS modellemesi için duvarda yüksek çözünürlük hala gereklidir). NLAS ağının daha seyrek bölgelerinde bile birincil RANS istatistikleri her zaman mevcut olduğundan, NLAS bu ağ oluşturma gereksinimlerini daha da rahatlatır.