(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111559090.4 (22)申请日 2021.12.20 (71)申请人 雪龙集团股份有限公司 地址 315800 浙江省宁波市北仑区黄山西 路211号 (72)发明人 虞雷斌　胡文轩　王新玲　史嵩雁　 马明　段耀龙　 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 代理人 李秋武 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 30/28(2020.01) G06F 113/08(2020.01)G06F 119/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种用于汽车流体管路类产品流动阻力和 噪声的计算方法 (57)摘要 本发明涉及一种用于汽车流体管路类产品 流动阻力和噪声的计算方法， 该方法通过CFD数 值模拟计算出管路进出口的压降和检测点的噪 声声压级， 基于计算结果可对管路的流动阻力和 噪声进行分析。 包含以下步骤： 建立汽车管路流 体域的几何模型， 确定噪声监测点的位置； 将几 何模型导入网格划分软件生 成三维网格； 将网格 导入至流体仿真软件； 在流体仿真软件中设置计 算控制参数， 赋予模型材料特性参数， 确定边界 条件并进行稳态计算； 稳态计算完成后， 设置噪 声监测点， 更改控制参数， 设定时间步长和步数， 进行瞬态计算； 计算结果后获取所需数据， 计算 出管路产品压降和监测点的噪声。 可以分析产品 的流动阻力与消声设计是否满足要求， 为产品的 选型和开发提供依据。 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 CN 114266106 A 2022.04.01 CN 114266106 A 1.一种用于汽车流体管路类产品流动阻力和噪声的计算方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： P1， 通过三维软件建立管路产品流体域的几何模型， 并在几何模型上确定管路的入口、 出口和噪声监测点 位置； P2， 在网格划分软件中导入几何模型， 然后在几何模型 上生成三维网格； P3， 将三维网格导入至流体仿真软件中； P4， 在流体仿真软件中设置计算控制参数， 赋予模型材料特性参数， 确定边界条件并进 行稳态计算； P5， 稳态计算完成后， 设置噪声监测点， 更改控制参数， 设定时间步长和步数， 进行瞬态 计算； P6， 计算结果后处 理， 读取所需数据， 获得 管路压降和噪声频谱图。 2.根据权利要求1所述的一种用于汽车流体管路类产品流动阻力和噪声的计算方法， 其特征在于， 管路产品包括汽车空调管路、 汽车进气管路和汽车排气管路。 3.根据权利要求1所述的一种用于汽车流体管路类产品流动阻力和噪声的计算方法， 其特征在于， P1中需要获取噪声监测点在 几何模型中的三维坐标， 噪声监测点根据实际要 求选取， 噪声监测点数量 为至少一个。 4.根据权利要求1所述的一种用于汽车流体管路类产品流动阻力和噪声的计算方法， 其特征在于， P2中所述的在 几何模型上生成三维网格的实现方式为， 导入几何模型至网格 划分软件中， 进行二维网格的划分， 并基于二维网格生成三维网格， 其中， 划分二维网格时 使用三角形网格， 三维网格为基于三角形二维网格生成的四面体网格。 5.根据权利要求1所述的一种用于汽车流体管路类产品流动阻力和噪声的计算方法， 其特征在于， P4中所述的设置计算控制参数， 包括以下设置： 求解类型为基于压力法的压力 修正算法， 时间类型为稳态计算； 湍流模型使用标准k ‑ε模型； 求解方法为求解压力耦合方 程组的半隐式方法； 梯度离散格式为基于节点的格林高斯格式； 压力、 动量、 湍动能方程均 采用二阶迎风格式进行离 散。 6.根据权利要求1所述的一种用于汽车流体管路类产品流动阻力和噪声的计算方法， 其特征在于， P4中所述的模型 材料特性参数包括 流体的粘度和密度。 7.根据权利要求1所述的一种用于汽车流体管路类产品流动阻力和噪声的计算方法， 其特征在于， P4中所述的边界条件， 入口为质量流量入口边界， 质量流量值为任意值， 该值 根据实际要求确定； 出口为压力出口边界， 初始压力值 等于大气压 。 8.根据权利要求1所述的一种用于汽车流体管路类产品流动阻力和噪声的计算方法， 其特征在于， P5中瞬态计算是基于稳态计算所获得的流场数据进行。 9.根据权利要求1所述的一种用于汽车流体管路类产品流动阻力和噪声的计算方法， 其特征在于， P5中更改控制参数包括： 求解时间类型为瞬态计算； 湍流模型为大涡模拟； 采 用FW‑H方程模拟声音的产生与传播； 求解方法为压力的隐式算子分割算法； 压力离散格式 为压力差补格式。 10.根据权利要求1所述的一种用于汽车流体管路类产品流动阻力和噪声的计算方法， 其特征在于， P 6中读取的所需数据包括入口与出口的压力、 噪声监测点的噪声声压级， 根据 计算数据对管路产品的流动阻力和噪声 进行分析。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114266106 A 2一种用于汽车流体 管路类产品流动阻力和噪声的计算方 法 技术领域 [0001]本发明属于流体管路技术领域， 具体涉及 一种用于汽车流体管路类产品流动阻力 和噪声的计算方法。 背景技术 [0002]汽车零部件里包括多种流体管路类产品， 如发动机进排气管路、 冷却液管路、 空调 管路等， 汽车流体管路类产品的优劣对整车性能有着重大影响。 流动阻力和噪声是两个评 价汽车管路类产品性能的重要参数。 流体在管路中流动时会受到流动阻力， 从而造成管路 进出口压力不一致， 进 出口的压差 即为进气管路的压降。 压降越小， 意味着流体在管路内受 到的流动阻力越小， 进气管路的流动性能越好。 因此管路进出口压降通常被用作评价流动 阻力大小的指标。 管路噪声则对乘客舒适性有着重大影响， 汽车流体管路产品的噪声应该 越小越好。 [0003]在传统的流体管路类产品开发过程中， 对于压降和噪声的获取更多使用的是试验 实测的方法。 产品开发前期通常需要多次对设计进行修正。 对每次设计的产品均进行试验 实测工作不仅会极大地增加研发成本， 而且需耗费大量时间， 不利于缩短产品开发周期 。 近 年来随着计算机技术的飞速发展， 仿真模拟在汽车零部件的研发工作中得到了广泛的应 用。 在产品研发前期使用计算机对产品性能进行仿 真， 并且根据仿 真结果为产品设计选优， 可大量地减少了前期的试验工作， 有利于降低研发成本和缩短研发周期。 发明内容 [0004]为了解决现有技术存在的问题， 本发明的目的在于提供一种用于汽车流体管路类 产品流动阻力和噪声的计算方法， 通过该方法可快速计算出汽车管路产品压降和检测点的 噪声， 从而可以分析产品的流动阻力与消声设计是否满足要求， 为产品的选型和开发提供 依据。 [0005]本发明目的通过以下技 术方案实现： [0006]一种用于汽车流体管路类产品流动阻力和噪声的计算方法， 包括以下步骤： [0007]P1， 通过三维软件建立管路产品流体域的几何模型， 并在几何模型上确定管路的 入口、 出口和噪声监测点 位置； [0008]P2， 在网格划分软件中导入几何模型， 然后在几何模型 上生成三维网格； [0009]P3， 将三维网格导入至流体仿真软件中； [0010]P4， 在流体仿真软件中设置计算控制参数， 赋予模型材料特性参数， 确定边界条件 并进行稳态计算； [0011]P5， 稳态计算完成后， 设置噪声监测点， 更改控制参数， 设定时间步长和步数， 进行 瞬态计算； [0012]P6， 计算结果后处 理， 读取所需数据， 获得 管路压降和噪声频谱图。 [0013]进一步， P7： 根据需要更改边界条件或者噪声监测点， 重复步骤P2 ‑P6， 以获得不同说　明　书 1/3 页 3 CN 114266106 A 3