側(cè)風(fēng)下的汽車非光滑表面后視鏡氣動(dòng)降噪研究

范偉軍，陳 濤，石少亮

(湖南大學(xué) 汽車車身先進(jìn)設(shè)計(jì)制造國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長(zhǎng)沙 410082)

側(cè)風(fēng)下的汽車非光滑表面后視鏡氣動(dòng)降噪研究

范偉軍，陳 濤，石少亮

(湖南大學(xué) 汽車車身先進(jìn)設(shè)計(jì)制造國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長(zhǎng)沙 410082)

汽車高速行駛時(shí)的氣動(dòng)噪聲嚴(yán)重影響汽車乘坐舒適性，研究表明仿生凹坑非光滑表面的擾流效應(yīng)具有氣動(dòng)降噪的作用。通過以汽車行駛時(shí)常見的側(cè)風(fēng)工況為研究點(diǎn)，在后視鏡邊緣布置仿生凹坑非光滑單元結(jié)構(gòu)，研究側(cè)風(fēng)對(duì)非光滑表面氣動(dòng)降噪效果的擾動(dòng)。采用分離渦模擬（Detached eddy simulation，DES）與計(jì)算氣動(dòng)聲學(xué)（Computational aeroacoutics，CAA）相結(jié)合的方法，在無(wú)側(cè)風(fēng)與側(cè)風(fēng)工況下進(jìn)行數(shù)值模擬得到監(jiān)測(cè)點(diǎn)聲壓級(jí)頻譜。通過對(duì)比定常分析中A柱后視鏡區(qū)域流動(dòng)特征，壓力云圖，并結(jié)合側(cè)窗區(qū)域監(jiān)測(cè)點(diǎn)的聲壓級(jí)頻譜圖，探討非光滑表面在側(cè)風(fēng)下對(duì)流場(chǎng)控制及氣動(dòng)降噪中的作用。研究結(jié)果表明側(cè)風(fēng)對(duì)非光滑表面后視鏡氣動(dòng)降噪效果存在較大影響，并且在側(cè)風(fēng)下背風(fēng)側(cè)時(shí)非光滑表面的降噪效果最好。

聲學(xué)；非光滑表面；擾流效應(yīng)；氣動(dòng)降噪；分離渦模擬；計(jì)算氣動(dòng)聲學(xué)

氣動(dòng)噪聲作為汽車高速行駛時(shí)的主要噪聲源，嚴(yán)重影響車內(nèi)乘員的乘坐舒適性。隨著近年來(lái)計(jì)算數(shù)值技術(shù)的發(fā)展，對(duì)汽車氣動(dòng)噪聲的優(yōu)化和控制成為了研究熱點(diǎn)[1–2]。高速氣流在A柱及后視鏡區(qū)域分離引起的復(fù)雜流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)是氣動(dòng)噪聲產(chǎn)生的主要原因[3]。側(cè)風(fēng)作為汽車行駛過程中常見的自然現(xiàn)象，通過改變汽車A柱后視鏡等汽車周圍流場(chǎng)的結(jié)構(gòu)，對(duì)汽車氣動(dòng)噪聲的產(chǎn)生具有重要影響。因此側(cè)風(fēng)下的汽車流場(chǎng)控制研究，對(duì)降低氣動(dòng)噪聲水平，提高汽車乘坐舒適性具有重要意義。

研究表明非光滑表面形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)改善流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，降低氣動(dòng)噪聲具有一定效果[4–5]。楊易等以計(jì)算仿真和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法研究了仿生非光滑凹坑表面對(duì)流場(chǎng)的影響，結(jié)果表明非光滑表面在汽車車身上的應(yīng)用能有效改善車尾渦流結(jié)構(gòu)[6]。Xin Chen等通過將仿生凹坑結(jié)構(gòu)布置在汽車后視鏡罩表面，發(fā)現(xiàn)仿生凹坑表面能夠改善流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，減小脈動(dòng)壓力，對(duì)氣動(dòng)降噪具有積極的影響[7]。側(cè)風(fēng)狀態(tài)下的行駛作為汽車的常見工況，研究其氣動(dòng)噪聲具有重要意義，但前人對(duì)側(cè)風(fēng)下汽車氣動(dòng)噪聲的研究和控制主要集中在A柱等結(jié)構(gòu)裝飾件的優(yōu)化[8–9]。在后視鏡的氣動(dòng)降噪研究中，后視鏡前臉厚度、后臉深度及后視鏡罩邊緣結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵因素對(duì)氣動(dòng)噪聲的形成均具有重要影響[10–11]。本文從后視鏡罩邊緣結(jié)構(gòu)出發(fā)，提出一種將仿生凹坑布置在后視鏡罩邊緣的方案，研究側(cè)風(fēng)對(duì)非光滑表面氣動(dòng)降噪的擾動(dòng)。

由于計(jì)算氣動(dòng)聲學(xué)法對(duì)網(wǎng)格尺寸和計(jì)算時(shí)間步的嚴(yán)格要求，一般氣動(dòng)噪聲的研究以聲類比法為主，本文通過采用計(jì)算氣動(dòng)聲學(xué)的方法展開研究，提高計(jì)算精確度。首先建立標(biāo)準(zhǔn)MIRA模型分別與具有光滑和非光滑表面的流線造型后視鏡裝配作為研究對(duì)象。然后采用SSTk-ω模型對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行定常模擬仿真，得到側(cè)風(fēng)和無(wú)側(cè)風(fēng)工況下流場(chǎng)結(jié)構(gòu)及后視鏡區(qū)域壓力場(chǎng)計(jì)算結(jié)果。最后以分離渦模擬與CAA結(jié)合得到非定常模擬下的監(jiān)測(cè)點(diǎn)聲壓級(jí)曲線。通過定常與非定常模擬計(jì)算的結(jié)果對(duì)比分析，探討非光滑表面在側(cè)風(fēng)下的擾流效應(yīng)，為進(jìn)一步研究非光滑表面對(duì)氣動(dòng)噪聲的改善提供參考。

1 計(jì)算模型與方法

1.1 計(jì)算模型與側(cè)風(fēng)模擬方法

首先建立具有流線造型的后視鏡模型，并在后視鏡邊緣布置仿生凹坑型單元構(gòu)建非光滑表面后視鏡模型。考慮到后期網(wǎng)格劃分的質(zhì)量要求，采用弓形凹坑結(jié)構(gòu)，凹坑直徑18 mm，深度7 mm，凹坑單元中心距離24 mm，建立的后視鏡模型如圖1所示。通過后視鏡與MIRA模型裝配得到如圖2所示計(jì)算所用模型。

圖1 后視鏡模型

圖2 計(jì)算模型示意圖

汽車實(shí)際行駛中的行駛狀態(tài)會(huì)因?yàn)槁窙r與周圍環(huán)境等因素的影響而發(fā)生改變。當(dāng)行駛在開闊的路面或有風(fēng)的天氣下時(shí)，汽車可能會(huì)因?yàn)樘幱趥?cè)風(fēng)環(huán)境而出現(xiàn)偏航角，汽車側(cè)風(fēng)下的行駛狀態(tài)一般通過較小偏角進(jìn)行研究。圖3所示為汽車側(cè)風(fēng)仿真模擬的偏角示意圖，0°和10°偏角分別模擬無(wú)側(cè)風(fēng)和側(cè)風(fēng)工況下的流動(dòng)狀態(tài)。側(cè)風(fēng)狀態(tài)采用合成風(fēng)速120 km/h，分解后約為20.8 km/h的4級(jí)和風(fēng)。

圖3 不同偏角示意圖

1.2 網(wǎng)格劃分與數(shù)值計(jì)算方法

本文所用的計(jì)算域如圖4所示，MIRA模型尺寸以L×B×H(長(zhǎng)×寬×高)表示，計(jì)算域總長(zhǎng)為9L，入口距離汽車前端2L，高為5H，寬度為9B，保證足夠的計(jì)算域。計(jì)算域邊界條件設(shè)置如表1所示。

圖4 計(jì)算域示意圖

表1 計(jì)算域邊界條件設(shè)置

在計(jì)算氣動(dòng)聲學(xué)的數(shù)值模擬中，為提高計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性，保證仿真分析的置信度，本文嚴(yán)格按照分析軟件的要求計(jì)算所需網(wǎng)格尺寸與最小時(shí)間步數(shù)值。由于A柱后視鏡流域是氣動(dòng)噪聲產(chǎn)生的關(guān)鍵區(qū)，因此對(duì)該區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格加密處理。根據(jù)STAR CCM+中對(duì)氣動(dòng)噪聲數(shù)值模擬的要求，以每個(gè)聲波波長(zhǎng)內(nèi)至少20個(gè)單元網(wǎng)格進(jìn)行計(jì)算，公式如下

λ為聲波波長(zhǎng)，單位m；F為關(guān)注頻率,單位Hz；Δ為網(wǎng)格尺寸，單位m，a為聲速，單位m/s。

由于網(wǎng)格尺寸直接影響計(jì)算模擬所能得到的頻率范圍。根據(jù)式（1）、式（2）的要求，按關(guān)注頻率3 000 Hz，，該區(qū)域網(wǎng)格尺寸取4 mm。網(wǎng)格類型采用Trim網(wǎng)格，加密區(qū)域網(wǎng)格如圖5所示。

圖5 網(wǎng)格劃分示意圖

考慮到計(jì)算網(wǎng)格數(shù)目龐大及分離渦模擬計(jì)算的復(fù)雜性，因此非定常分析中需要考慮合理的時(shí)間步設(shè)置。Nyquist采樣定律表明當(dāng)采樣頻率大于信號(hào)最高頻率的兩倍時(shí)，采樣的數(shù)字信號(hào)能夠完整保留原始信號(hào)中的信息。根據(jù)STAR CCM+軟件的要求，一般采樣頻率大于關(guān)注頻率的15倍以更準(zhǔn)確求解氣動(dòng)噪聲。如式（3）所示

式中ΔtF為時(shí)間步長(zhǎng)，單位s；F為關(guān)注頻率，單位Hz。為了滿足計(jì)算要求，同時(shí)提高計(jì)算精度，采用時(shí)間步長(zhǎng)ΔtF=0.022 ms。

采樣時(shí)間根據(jù)斯特勞哈爾數(shù)確定

式中f為特征頻率，單位Hz；d為特征長(zhǎng)度，單位m；v為流動(dòng)速度，單位m·s-1；高雷諾數(shù)下圓柱繞流的斯特勞哈爾數(shù)約為0.2[12]。按后視鏡長(zhǎng)度300 mm及定常分析中最高流速約62 m/s計(jì)算，代入式（4）中，可得后視鏡特征頻率大約為41 Hz，即特征周期為0.024 s。為了充分反映流場(chǎng)的流動(dòng)特性，采樣周期設(shè)為0.2 s，約為后視鏡流場(chǎng)特征周期8倍。

1.3 聲壓級(jí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置

為進(jìn)一步分析側(cè)風(fēng)狀態(tài)下后視鏡罩邊緣非光滑表面的氣動(dòng)降噪效果，在側(cè)窗區(qū)域選取6個(gè)均勻分布的監(jiān)測(cè)點(diǎn)如圖6所示。

2 定常計(jì)算結(jié)果分析

2.1 流動(dòng)狀態(tài)分析

后視鏡凸出于車身表面，高速氣流在流經(jīng)后視鏡時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的氣流分離。受流經(jīng)后視鏡高速氣流的沖擊作用，后視鏡后方的低速滯留區(qū)氣流作加速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，形成渦流。由于作用于側(cè)窗表面的脈動(dòng)壓力是氣動(dòng)噪聲產(chǎn)生的主要原因，而旋轉(zhuǎn)的渦流造成的壓力波動(dòng)是脈動(dòng)壓力形成的主要原因，因此對(duì)后視鏡尾渦結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和控制能夠改善該區(qū)域氣動(dòng)噪聲水平。對(duì)流場(chǎng)的定常計(jì)算可以得到后視鏡區(qū)域氣流的流動(dòng)狀態(tài)，如圖7－圖9所示分別為后視鏡區(qū)域在不同狀態(tài)下的三維流線圖。

圖6 監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布圖

圖7 無(wú)側(cè)風(fēng)工況后視鏡三維流線圖

圖8 側(cè)風(fēng)工況下迎風(fēng)側(cè)后視鏡三維流線圖

圖9 側(cè)風(fēng)工況下背風(fēng)側(cè)后視鏡三維流線圖

通過比較三種狀態(tài)下的流線圖可以發(fā)現(xiàn)，由于工況及后視鏡邊緣結(jié)構(gòu)的不同，后視鏡區(qū)域的流線形態(tài)也各有差別。無(wú)側(cè)風(fēng)工況下，在后視鏡內(nèi)外兩側(cè)分別形成了兩個(gè)渦團(tuán)，由于外側(cè)氣流流速更高，外側(cè)渦團(tuán)明顯大于內(nèi)側(cè)。后視鏡邊緣的非光滑表面對(duì)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一定的改變，從圖7中可以看出，非光滑模型的內(nèi)側(cè)渦團(tuán)的渦量明顯減小，同時(shí)對(duì)外側(cè)渦團(tuán)造成一定影響，外側(cè)渦團(tuán)橫向發(fā)展且渦核中心往外移動(dòng)。根據(jù)圖8側(cè)風(fēng)下迎風(fēng)側(cè)的后視鏡區(qū)域流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，非光滑模型外側(cè)渦團(tuán)橫向發(fā)展，但兩模型渦團(tuán)渦量和渦團(tuán)結(jié)構(gòu)變化不大。從圖9中可看出，非光滑表面對(duì)側(cè)風(fēng)下背風(fēng)側(cè)的后視鏡渦團(tuán)結(jié)構(gòu)改變較大。光滑模型與非光滑模型在后方內(nèi)外側(cè)均形成兩個(gè)渦團(tuán)，兩側(cè)渦團(tuán)渦量差別不大。相比于原模型，非光滑模型內(nèi)側(cè)渦團(tuán)體積顯著減低，且渦團(tuán)中心明顯往后視鏡外側(cè)移動(dòng)，使后視鏡內(nèi)側(cè)受渦流影響減小。

綜合以上對(duì)后視鏡流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的比較，在不同狀態(tài)下，非光滑表面對(duì)后視鏡后方的流場(chǎng)均產(chǎn)生了一定影響，具有降低渦量并使渦團(tuán)中心往后視鏡外側(cè)移動(dòng)的作用，但在不同狀態(tài)下對(duì)后視鏡流域流場(chǎng)的影響不同。根據(jù)渦聲理論中渦流是氣動(dòng)噪聲產(chǎn)生的主要原因，后視鏡區(qū)域渦團(tuán)的渦量越小，渦團(tuán)中心越遠(yuǎn)離后視鏡內(nèi)側(cè)，對(duì)降低氣動(dòng)噪聲水平越有利。根據(jù)以上分析，后視鏡邊緣布置非光滑表面對(duì)降低后視鏡區(qū)域氣動(dòng)噪聲具有積極作用，且側(cè)風(fēng)對(duì)非光滑表面的降噪效果具有一定影響。

2.2 壓力場(chǎng)分析

高速氣流在后視鏡區(qū)域后方的渦流形成與壓力場(chǎng)的負(fù)壓中心存在密切聯(lián)系，通過觀察后視鏡區(qū)域壓力的改變能直觀顯示非光滑表面對(duì)后視鏡流場(chǎng)擾動(dòng)作用。通過在后視鏡后方60 mm處作截面，對(duì)比分析不同工況下截面壓力的變化情況。圖10－圖12分別為不同工況下后視鏡區(qū)域截面壓力云圖。

圖10 無(wú)側(cè)風(fēng)狀態(tài)截面壓力云圖

對(duì)比圖10－圖12可以看出，側(cè)風(fēng)影響了后視鏡區(qū)域的壓力分布。以無(wú)側(cè)風(fēng)時(shí)的截面壓力值為參考標(biāo)準(zhǔn)，側(cè)風(fēng)下迎風(fēng)側(cè)的后視鏡區(qū)域截面壓力值顯著升高，而背風(fēng)側(cè)的壓力值明顯降低。這種壓力場(chǎng)的改變對(duì)氣動(dòng)噪聲的產(chǎn)生具有重要影響。

從圖10中無(wú)側(cè)風(fēng)工況下的壓力云圖可以看出，光滑模型下方存在緊貼門外板的負(fù)壓中心，非光滑模型在該處的負(fù)壓中心面積減小，且往后視鏡外側(cè)移動(dòng)。

在圖11側(cè)風(fēng)工況下迎風(fēng)側(cè)的壓力云圖中，相對(duì)原模型，非光滑模型下方門外板位置形成了一個(gè)較小的負(fù)壓中心，但總的負(fù)壓中心相對(duì)往后視鏡外側(cè)移動(dòng)。

圖12中側(cè)風(fēng)下背風(fēng)側(cè)的壓力變化較大，光滑模型在靠近側(cè)窗表面處形成了負(fù)壓值較大的負(fù)壓中心，非光滑模型在該處負(fù)壓值明顯減小，且后視鏡后方總的壓力值相對(duì)更高，壓力中心往后視鏡外側(cè)移動(dòng)。

圖11 側(cè)風(fēng)工況下迎風(fēng)側(cè)截面壓力云圖

圖12 側(cè)風(fēng)工況下背風(fēng)側(cè)截面壓力云圖

通過后視鏡區(qū)域壓力場(chǎng)的分析可知，非光滑表面對(duì)不同工況下的后視鏡區(qū)域壓力場(chǎng)影響不同。由于負(fù)壓中心一般是渦流形成的主要原因，因此負(fù)壓中心面積減小或外移能起到改善氣動(dòng)噪聲的作用。結(jié)合以上分析可知，后視鏡罩邊緣非光滑表面對(duì)后視鏡區(qū)域氣動(dòng)噪聲具有積極的改善作用，且不同工況下改善效果不同。

3 非定常計(jì)算結(jié)果分析

本文在非定常分析過程中采用CAA直接求解各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的脈動(dòng)壓力，通過快速傅里葉變換（Fast Fourier Tranform,FFT）得到各監(jiān)測(cè)點(diǎn)聲壓級(jí)頻譜。如圖13－圖15所示為不同工況下各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的聲壓級(jí)頻譜，圖中曲線均經(jīng)過A計(jì)權(quán)和1/3倍頻程處理。

圖13－圖15中所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的聲壓級(jí)曲線均為101個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的連線，為直觀得到非光滑后視鏡在不同工況下的降噪情況，根據(jù)式（5）求得各監(jiān)測(cè)點(diǎn)在40 Hz～3 000 Hz內(nèi)的平均降噪值，得到的數(shù)據(jù)如表2所示。

圖13 無(wú)側(cè)風(fēng)下監(jiān)測(cè)點(diǎn)聲壓級(jí)頻譜

圖14 側(cè)風(fēng)下迎風(fēng)側(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)聲壓級(jí)頻譜

從圖13－圖15的聲壓級(jí)頻譜圖可以看出，不同狀態(tài)下的監(jiān)測(cè)點(diǎn)聲壓級(jí)水平相差較大。以光滑模型在監(jiān)測(cè)點(diǎn)1的聲壓級(jí)為例，在40 Hz～3 000 Hz內(nèi)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)1在側(cè)風(fēng)下迎風(fēng)側(cè)的聲壓級(jí)在50 dB～90 dB范圍，而無(wú)側(cè)風(fēng)時(shí)聲壓級(jí)在70 dB～110 dB范圍，側(cè)風(fēng)下背風(fēng)側(cè)則達(dá)到80 dB～118 dB，說(shuō)明側(cè)風(fēng)對(duì)流場(chǎng)的改變顯著影響了后視鏡流域內(nèi)氣動(dòng)噪聲的水平。

綜合不同工況下的監(jiān)測(cè)點(diǎn)聲壓級(jí)頻譜圖及平均降噪情況表可看出，側(cè)風(fēng)對(duì)非光滑模型的降噪效果影響顯著。無(wú)側(cè)風(fēng)工況下，非光滑模型在監(jiān)測(cè)點(diǎn)2、3、5、6點(diǎn)均達(dá)到了較好的氣動(dòng)降噪效果，最高降噪達(dá)到5 dB左右，6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的聲壓級(jí)平均下降3.5 dB。非光滑模型在側(cè)風(fēng)工況下迎風(fēng)側(cè)的降噪效果一般，以監(jiān)測(cè)點(diǎn)2、5為主要降噪點(diǎn)，最高達(dá)5 dB左右，6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的聲壓級(jí)平均下降1.4 dB。側(cè)風(fēng)下背風(fēng)側(cè)的非光滑模型降噪效果最好，在監(jiān)測(cè)點(diǎn)1、2、4、5、6均有較大幅度的降噪，監(jiān)測(cè)點(diǎn)的最高降噪超過10 dB，6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的聲壓級(jí)平均下降6.5 dB。

圖15 側(cè)風(fēng)下背風(fēng)側(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)聲壓級(jí)頻譜

表2 各監(jiān)測(cè)點(diǎn)平均降噪情況（40 Hz～3 000 Hz）

結(jié)合定常模擬與非定常模擬的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，非光滑表面的擾流效應(yīng)改變了后視鏡區(qū)域流場(chǎng)和壓力場(chǎng)分布，對(duì)降低氣動(dòng)噪聲水平具有積極的影響。由于受側(cè)風(fēng)在后視鏡區(qū)域?qū)饬鞯臄_動(dòng)，非光滑表面的擾流效應(yīng)在側(cè)風(fēng)下對(duì)流場(chǎng)的影響也存在差別，其中對(duì)側(cè)風(fēng)下背風(fēng)側(cè)的擾流效果最好，氣動(dòng)降噪水平最高。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）側(cè)風(fēng)通過改變汽車后視鏡流域內(nèi)氣流流動(dòng)狀態(tài)及壓力場(chǎng)分布，對(duì)該流域內(nèi)的氣動(dòng)噪聲造成了較大擾動(dòng)。

（2）受側(cè)風(fēng)影響，仿生凹坑表面擾流效應(yīng)產(chǎn)生的氣動(dòng)降噪效果存在較大差別，在側(cè)風(fēng)下背風(fēng)側(cè)的氣動(dòng)降噪效果最好，最高降噪能超過10 dB，在40 Hz～3 000 Hz范圍內(nèi)的平均降噪達(dá)到6.5 dB。

本文在后視鏡罩邊緣布置仿生凹坑表面的方案對(duì)降低后視鏡區(qū)域氣動(dòng)噪聲具有一定的指導(dǎo)意義。本文主要研究側(cè)風(fēng)對(duì)非光滑表面后視鏡降噪效果的擾動(dòng)，在今后的研究工作中將對(duì)仿生非光滑凹坑尺寸，數(shù)量及位置進(jìn)行研究?jī)?yōu)化，以得到更好的實(shí)用性。

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Research on theAerodynamic Noise Reduction of Car Rearview Mirrors with Non-smooth Surface under Crosswind Condition

FAN Wei-jun,CHEN Tao,SHI Shao-liang
(State Key Laboratory ofAdvanced Design and Manufacturing for Vehicle Body,Hunan University,Changsha 410082,China)

The aerodynamic noise of cars at high speed greatly affects vehicle comfort.Study shows that the spoiler effect of non-smooth surface of biomimetic pits has the effect of aerodynamic noise reduction.In this study,the bionic pits and non-smooth elements are arranged on the edge of the rearview mirror.With the crosswind in the car operation condition as the research point,the perturbation of the crosswind on the aerodynamic noise reduction effect on the non-smooth surface is analyzed.Using the combined method of DES and CAA,numerical simulation is carried out to obtain the sound pressure level spectrums at the monitoring points in the crosswind condition and the condition without the crosswind respectively.By mutually comparing the airflow characteristics and pressure cloud diagrams in the region of the A pillar rearview mirror in the steady state analysis,and combining with the sound pressure level spectrum diagram of the monitoring points,the influence of the non-smooth surface on the airflow field control and aerodynamic noise reduction under the crosswind condition is detected.The results show that the crosswind has a great influence on the aerodynamic noise reduction effect of the rearview mirrors with non-smooth surface,and the noise reduction effect is the best on the non-smooth surface of the leeward side under the crosswind condition.

acoustics;non-smooth surface;spoiler effect;aerodynamic noise reduction;DES;CAA

U270.1+6

A

10.3969/j.issn.1006-1355.2017.05.022

1006-1355(2017)05-0103-06+131

2017-04-06

湖南省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（14JJ3055）

范偉軍（1992－），男，長(zhǎng)沙市人，碩士研究生，主要研究方向?yàn)槠嚳諝鈩?dòng)力學(xué)。

陳濤，男，長(zhǎng)沙市人，副教授，碩士生導(dǎo)師。

E-mail:daniel_chen2004@163.com