1、算例描述

30P30N三段翼型为典型的增升装置构型，前缘增升装置为缝翼（Slat），后缘增升装置为单缝襟翼(Flap)，偏转角度均为30°。

https://mp.weixin.qq.com/s/n9MEDPYPvCdxwdbmkjsovw使用结构化匹配网格已经充分验证了Dimaxer对气动噪声问题模拟的准确度，本期将详细描述多块重叠网格的仿真计算结果，以作对比验证。

2、重叠网格划分

Dimaxer高阶精度核心算法可以支持任意重叠网格而不损失精度，基于此特点可以允许对复杂几何进行局部网格划分，再将各部件网格与背景网格共同组合为相互重叠网格，输入给求解器计算。这种任意重叠网格的核心思想为将复杂模型的整块结构化网格拆分为各组件的局部网格，因此灵活性得到了极大的提升。

以30P30N为例，结构化匹配网格拓扑复杂，网格受拓扑影响无法灵活调整。对仿真工程师来说，不仅上手门槛高，而且费时费力。

图1：结构化匹配网格

如今，基于任意多块重叠网格的思路，我们可以将前缘缝翼，主翼，后缘襟翼分别进行四边形面网格划分，再通过法向拉伸形成三个独立网格的近壁面网格块。

图2：30P30N独立分块网格

图3：30P30N多块网格布尔算法

接下来配合背景网格以及加密设置，即可生成最终多块重叠的计算网格，总网格量约70万。

图4：30P30N多块重叠网格最终结果

3、工况条件

工况条件保持与之前设置一致，即Ma（马赫数）为0.17，Re（雷诺数）为1.71e6，AoA（迎角）为5.5°。

4、计算结果

网格量70万，四阶精度求解，对应4500万求解点，4张RTX 4090每个流动周期计算约20小时。

4.1 流场结果

注意：由于从均匀初场开始计算，受启动涡影响，压力系数最开始有一定偏差。随着流动的发展，逐渐趋于稳定，并最终稳定在参考值同一水平，吻合良好。

4.2 声学结果

使用probe功能提取与JAXA实验中近场压力脉动传感器S3、S10、M7、F1相同位置的点上的压力信号。待流场稳定后，开始采样，并进行PSD频谱分析对比如下：

图5：压力脉动测点S3、S10、M7、F1 

图6：S3压力信号对比：左为结构网格结果，右为重叠网格结果 

图7：S10压力信号对比：左为结构网格结果，右为重叠网格结果  

图8：M7压力信号对比：左为结构网格结果，右为重叠网格结果 

图9：F1压力信号对比：左为结构网格结果，右为重叠网格结果

综合来看，重叠网格对于近场压力脉动有非常好的预测，与结构化匹配网格结果基本一致，证明了重叠网格的模拟精度具有可信度。

4.2.2 远场噪声预测

远场噪声预测采用FWH方法计算，取了两个采样面，分别对应固壁处FWH-Slat以及空间中的FHW-Porous面。

图10：FWH采样面

流场稳定后，采样两个以上流动周期后，将数据导入Dimaxer Post进行后处理分析。

图11：Dimaxer 噪声后处理模块

图12：远场噪声数据对比：左为结构网格结果，右为重叠网格结果

之前左侧结构网格采样面为空间的Porous面，10kHz内的结果与实验基本吻合，10kHz以上的高频驼峰是由于实验模型Slat尾缘厚度较厚而导致的，并不会发生在真实的飞机上。

重叠网格验证过程中，将Slat也作为采样面作为FWH分析的数据输入，其结果走势能够完全复现高频驼峰特征，进一步证明了Dimaxer软件噪声分析的高精度能力。

算例总结

本算例通过30P30N三段翼算例的流场和噪声分析，充分验证了Dimaxer软件使用任意重叠网格进行高精度求解计算的能力，可以保证在计算效率以及计算精度上与结构网格保持高度一致。任意重叠网格的技术路线极大的提高了复杂几何构型算例的适配性。