ACTRAN在工厂噪声预测及治理中的应用
工厂生产运行中，压缩空气、高压蒸汽放空、风机、压缩机、泵站等会产生气(水)流动噪声;机器摩擦、振动、碰撞、旋转会产生机械噪声;变电站会产生电磁噪声，等等。这些噪声对工厂区域内外人员、建筑物、精密机械会产生严重的影响甚至导致事故。随着人们对工作、生活环境品质要求的提高以及国家劳动法、环保法方面的完善，对工厂噪声的控制和治理工作日益迫切。
工厂噪声控制技术中，可以通过：(1)降低噪声源，如选用噪声小的设备、 安装时加减震垫等;(2)通过吸声材料、穿孔板、消声器等对噪声能量进行吸收和衰减(3)控制噪声的传播途径，如给噪声源加装隔声罩、在噪声的传播途径上加隔声屏障,等等。工厂噪声源复杂，同时涉及噪声的传播、反射、衍射和吸收等问题，各类噪声控制技术需要对噪声及其传递特性、控制效果进行有效评估，因此Actran软件包在工厂噪声相关的预测和治理中具有广阔的应用空间：
(1)高效率的声辐射和声传播模拟软件ACTRAN Acoustics，包含了许多排他性声学模拟能力，既可以模拟简单的部件，也可以模拟复杂的系统，具有模拟振动结构声辐射、进气和排气噪声、噪声传播特性和吸收、在非均质、具有温度梯度等复杂流体介质中的声传播等功能。
(2)高级振动声学模拟软件ACTRAN Vibro-acoustics，提供了丰富单元库、材料库、边界条件和激励类型、求解方法和求解器，可以模拟当今最有挑战性的振动声学设计问题。
(3)系统级装饰件噪声模拟工具ACTRAN for NASTRAN，是结合了ACTRAN和NASTRAN所有技术优势的高级振动声学软件，它建立在功能强大ACTRAN Vibro-Acoustics和NASTRAN之上，可以在声学分析时利用NASTRAN的超单元特性。
(4)流动噪声模拟软件ACTRAN Aero-Acoustics，是预测湍流噪声的声学有限元软件，ACTRAN Aero-Acoustics从商业CFD程序如Fluent 、Star-CD、StarCCM、Powerflow、Ensight的模拟结果获取流动声源。ACTRAN Aero-Acoustics与ACTRAN Vibro-Acoustics相结合，可以进行流动-振动声学模拟。
(5)旋转机械噪声模拟软件ACTRAN TM是分析涡轮机械声辐射，以及优化与涡轮机械辐射噪声相关声学处理部件的工具，能够准确捕捉非均质流动的对流和折射效应，可以用入射管道模态来定义声源，或者根据一组平面的压力脉动提取声源，压力脉动来自CFD的瞬态计算结果。
(6)发动机排气噪声模拟软件ACTRAN DGM，是对ACTRAN TM的最好补充，它可以求解比ACTRAN TM更高的马赫数和更高的频率。
Actran在工厂噪声预测和治理具有大量的应用案例，如设备噪声与厂房声防护联合仿真，见图1和图2，传动设备声辐射模拟，见图3和图4，鼓风机的噪声模拟，见图5，进排气噪声模拟，见图6和图7。
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图1 设备、厂房及相关噪声控制技术
图2 仿真结果
图3 传动设备声网格和在某点处的声压级
图4传动设备声各部分对辐射功率的贡献
图5 鼓风机噪声涡和噪声模拟结果与实验对比，结果吻合良好
图6 进排气噪声模拟
图7 声学指向性 |
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