JP2016517067A5

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Publication number: JP2016517067A5
Application number: JP2015561425A
Authority: JP
Filing date: 2014-02-27
Publication date: 2017-03-30
Anticipated expiration: 2034-02-27

Claims

コンピュータにより実現される、流れ誘起騒音発生源識別の方法であって、
物理的装置を、流体流れが物体により影響を受けるシミュレーション空間における前記物体としてモデル化する段階と、
前記シミュレーション空間内の流体の活動をシミュレートする段階であって、該シミュレーション空間内の該流体の該活動は、該シミュレーション空間内及び前記物理的装置周辺の要素の移動をモデル化するようにシミュレートされる前記シミュレートする段階と、
前記流体流れシミュレーションにおける第１の時間において、コンピュータシステムにより、該流体流れによってモデル化された過渡流内の第１の渦セットを識別する段階と、
前記第１の時間に続く前記流体流れシミュレーションにおける第２の時間において、前記コンピュータシステムにより、前記過渡流内の第２の渦セットを識別する段階と、
前記コンピュータシステムにより、前記第１の時間における前記第１の渦セットと前記第２の時間における前記第２の渦セットを比較することによって該渦の変化を追跡する段階であって、前記第１の渦セット内の第１の渦が前記第２の渦セット内の第２の渦に対応することを決定する段階を含む、前記追跡する段階と、
前記渦の変化を追跡する段階に基づいて１つ又はそれよりも多くの騒音発生源を識別する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
前記渦の変化を追跡する段階は、前記第１の時間と前記第２の時間の間の前記第１及び第２の渦セット内の各渦の変位を識別する追跡アルゴリズムを実行する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記第１及び第２の渦セットを識別する段階は、瞬間圧力、渦度、Ｑ判断基準、速度及びλ₂判断基準のうちの１つ又はそれよりも多くに基づいて該第１及び第２の渦セットを識別する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記１つ又はそれよりも多くの騒音発生源を識別する段階は、前記第１の時間と前記第２の時間の間の前記第１及び第２の渦セット内の渦の位置及び変位に基づいて共回転渦対を識別する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
各識別された共回転渦対に対して、
同等な四重極様発生源を決定する段階と、
対応する音響放射を決定する段階と、
前記四重極ベースの遠距離場騒音を推定する段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
前記１つ又はそれよりも多くの騒音発生源を識別する段階は、前記第１の時間と前記第２の時間の間に伸長、加速又は変形を経ている渦を識別する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記シミュレーション空間内の前記流体の活動をシミュレートする段階は、
モデルに従って異なる運動量状態の要素間の相互作用をモデル化する相互作用演算を状態ベクトルに対して実行する段階と、
前記モデルに従って前記シミュレーション空間内の新しいボクセルへの要素の移動を反映するように前記状態ベクトルの第１の移動演算を実行する段階と、
を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記第１の渦セットを識別する段階は、各中心線が該第１の渦セット内の関連の渦に対応する第１の渦中心線セットを識別する段階を含み、
前記第２の渦セットを識別する段階は、各中心線が該第２の渦セット内の関連の渦に対応する第２の渦中心線セットを識別する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記第１の渦中心線セットを識別する段階は、
前記第１の渦セット内の前記渦に関連付けられた複数の自己完結等値面を識別する段階であって、該識別された等値面が閾値よりも小さいλ₂値を有する前記識別する段階と、前記自己完結等値面から前記中心線を決定するために三角分割計算を実行する段階と、を含み、
前記第２の渦中心線セットを識別する段階は、
前記第２の渦セット内の前記渦に関連付けられた複数の自己完結等値面を識別する段階であって、該識別された等値面が閾値よりも小さいλ₂値を有する前記識別する段階と、前記自己完結等値面から前記中心線を決定するために三角分割計算を実行する段階と、を含む、
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
前記渦の変化を追跡する段階は、該渦の場所及び移動を追跡する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記識別された１つ又はそれよりも多くの騒音発生源によって発生される音を予測する段階を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記識別された１つ又はそれよりも多くの騒音発生源によって発生される前記音を予測する段階は、該音の周波数、振幅、強度、パワー、及び場所を予測する段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
前記識別された１つ又はそれよりも多くの騒音発生源によって発生される前記音を予測する段階は、該音の指向性を予測する段階を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
周波数に基づいて前記予測音をフィルタリングする段階を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
指向性に基づいて前記予測音をフィルタリングする段階を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
前記識別された騒音生成渦構造から前記予測音の密度マップを生成する段階を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
前記識別された１つ又はそれよりも多くの騒音発生源から前記予測音の放射音響パワーマップを生成する段階を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
前記識別された１つ又はそれよりも多くの騒音発生源と前記シミュレーション空間内の前記流体の前記シミュレートされた活動とに少なくとも部分的に基づいて、該騒音発生源を発生させる面上の１つ又はそれよりも多くの領域を識別する段階を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
騒音発生源識別の方法であって、
物理的装置を、シミュレーション空間における物体としてモデル化する段階と、
流れデータを生成するために前記シミュレーション空間内の流体の活動をシミュレートする段階であって、該シミュレーション空間内の該流体の該活動が、該シミュレーション空間内及び前記物体周辺の要素の移動をモデル化するようにシミュレートされる前記シミュレートする段階と、
第１の時間における第１の渦が第２の時間における第２の渦に対応することを決定する段階と、
前記流体流れシミュレーションにおける前記第１の時間と該流体流れシミュレーションにおける前記第２の時間との間の渦の変化に基づいて、１つ又はそれよりも多くの騒音発生源を識別する段階と、
前記識別された１つ又はそれよりも多くの騒音発生源と前記生成された流れデータとに少なくとも部分的に基づいて、該騒音発生源を発生させる面上の１つ又はそれよりも多くの領域を識別する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
前記識別された１つ又はそれよりも多くの領域に基づいて幾何学形状最適化処理を実行し、修正された面幾何学形状を生成する段階を更に含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
前記１つ又はそれよりも多くの騒音発生源を識別する段階は、
前記流体流れシミュレーションにおける前記第１の時間において、該流体流れによってモデル化された過渡かつ乱流内の第１の渦セットを識別する段階と、
前記第１の時間に続く前記流体流れシミュレーションにおける前記第２の時間において、前記過渡かつ乱流内の第２の渦セットを識別する段階と、
前記第１の渦セットと前記第２の渦セットを比較することによって該渦の変化を追跡する段階と、
前記追跡する段階に基づいて前記１つ又はそれよりも多くの騒音発生源を識別する段階と、
を含む、
ことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
前記渦の変化を追跡する段階は、前記第１の時間と前記第２の時間の間の前記第１及び第２の渦セット内の各渦の変位を識別する追跡アルゴリズムを実行する段階を含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
前記第１及び第２の渦セットを識別する段階は、瞬間圧力、渦度、Ｑ判断基準、速度及びλ₂判断基準のうちの１つ又はそれよりも多くに基づいて該第１及び第２の渦セットを識別する段階を含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
前記１つ又はそれよりも多くの騒音発生源を識別する段階は、前記第１の時間と前記第２の時間の間の前記第１及び第２の渦セット内の渦の位置及び変位に基づいて共回転渦対を識別する段階を含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
前記１つ又はそれよりも多くの騒音発生源を識別する段階は、前記第１の時間と前記第２の時間の間に伸長、加速又は変形を経ている渦を識別する段階を含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
前記識別された１つ又はそれよりも多くの騒音発生源によって発生される音を予測する段階を更に含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
物理過程流体流れをシミュレートするためのコンピュータシステムであって、
シミュレーション空間として流体の活動をシミュレートし、該シミュレーション空間内の該流体の該活動は、該シミュレーション空間内の要素の移動をモデル化するようにシミュレートされ、
前記流体流れシミュレーションにおける第１の時間において、該流体流れによってモデル化された過渡流内の第１の渦セットを識別し、
前記第１の時間に続く前記流体流れシミュレーションにおける第２の時間において、前記過渡流内の第２の渦セットを識別し、
前記第１の時間における前記第１の渦セットと前記第２の時間における前記第２の渦セットを比較することによって該渦の変化を追跡し、該追跡は前記第１の渦セット内の第１の渦が前記第２の渦セット内の第２の渦に対応することを決定することを含み、かつ
前記渦の変化の追跡に基づいて１つ又はそれよりも多くの騒音発生源を識別する、
ように構成されたプロセッサ及びメモリ、
を含むことを特徴とするコンピュータシステム。
前記第１及び第２の渦セットを識別する構成が、瞬間圧力、渦度、Ｑ判断基準、及びλ₂判断基準のうちの１つ又はそれよりも多くに基づいて該第１及び第２の渦セットを識別する構成を含み、
前記１つ又はそれよりも多くの騒音発生源を識別する構成が、前記第１の時間と前記第２の時間の間の前記第１及び第２の渦セット内の渦の位置及び変位に基づいて共回転渦対のうちの１つ又はそれよりも多くと、該第１の時間と該第２の時間の間に伸長、変形又は加速を経ている渦とを識別する構成を含み、
前記渦の変化を追跡する構成が、前記第１の時間と前記第２の時間の間の前記第１及び第２の渦セット内の各渦の変位を識別する追跡アルゴリズムを実行する構成を含む、
ことを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
前記シミュレーション空間内の前記流体の前記活動をシミュレートする構成が、
モデルに従って異なる運動量状態の要素間の相互作用をモデル化する相互作用演算を状態ベクトルに対して実行し、かつ
前記モデルに従って前記シミュレーション空間内の新しいボクセルへの要素の移動を反映するように前記状態ベクトルのセットの第１の移動演算を実行する、
ための構成を含むことを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
前記第１の渦セットを識別する構成が、各中心線が該第１の渦セット内の関連の渦に対応する第１の渦中心線セットを識別する構成を含み、
前記第２の渦セットを識別する構成が、各中心線が該第２の渦セット内の関連の渦に対応する第２の渦中心線セットを識別する構成を含む、
ことを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
前記プロセッサ及びメモリは、前記識別された１つ又はそれよりも多くの潜在的音発生渦構造によって発生される音を予測するように更に構成されることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
前記プロセッサ及びメモリは、前記識別された１つ又はそれよりも多くの騒音発生源と前記シミュレーション空間内の前記流体の前記シミュレートされた活動とに少なくとも部分的に基づいて、該騒音発生源を発生させる面上の１つ又はそれよりも多くの領域を識別するように更に構成されることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
コンピュータ可読媒体に有形的に具現化されたコンピュータプログラム製品であって、実行された時に、層流から乱流への境界層遷移を含む物理過程流体流れをシミュレートする命令を含み、
コンピュータに、
物理的装置を、シミュレーション空間における物体としてモデル化させ、
流れデータを生成するために前記シミュレーション空間内の流体の活動をシミュレートさせ、該シミュレーション空間内の該流体の該活動は、該シミュレーション空間内及び前記物理的装置周辺の要素の移動をモデル化するようにシミュレートされ、
前記流体流れシミュレーションにおける第１の時間において、該流体流れによってモデル化された過渡流内の第１の渦セットを識別させ、
前記第１の時間に続く前記流体流れシミュレーションにおける第２の時間において、前記過渡流内の第２の渦セットを識別させ、
前記第１の時間における前記第１の渦セットと前記第２の時間における前記第２の渦セットを比較することによって該渦の変化を追跡させ、該追跡は前記第１の渦セット内の第１の渦が前記第２の渦セット内の第２の渦に対応することを決定することを含み、かつ
前記渦の変化の追跡に基づいて１つ又はそれよりも多くの騒音発生源を識別させる、
ように構成される、
ことを特徴とするコンピュータプログラム製品。
前記コンピュータシステムにより、複数の時間にわたって前記渦の漸進的変化を追跡する段階と、
渦の漸進的変化毎に、対応する前記漸進的変化に基づいて１つ又はそれよりも多くの騒音発生源指標を識別する段階と、
前記複数の時間について識別された前記１つ又はそれよりも多くの騒音発生源指標を平均化する段階とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記１つ又はそれよりも多くの騒音発生源の各々について騒音発生源指標を決定する段階と、
前記流体シミュレーションを表す格子上に前記騒音発生源指標を投射する段階と、
ぼかし関数を前記格子に適用する段階と、
前記格子を用いて騒音発生源マップを生成する段階とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。