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1 fluent CAA
1.1 基于lighthill声类比方法的FW-H模型
对于中远场噪声的预测，基于 Lighthill 声学类比 的方法，为直接法提供了可行的替代方案。该方法利用从 适当的控制方程（例如非定常 RANS 方程、SAS/DES/SDES/SBES 或 LES）获得的近场流，借助波动方程的解析积分解来预测声音。声学类比本质上将声音的传播与其产生分离，从而能够将流动求解过程与声学分析分离。
FW-H方程是预测风机噪声基本的声学方程，该方程是福克斯-威廉姆斯(Ffowcs-Williams)和霍金(Hawkings)通过引入赫维塞德(Heaviside)广义函数及其导数狄雷克(Dirac)函数，从莱特希尔方程推导出来的。
对于中远场噪声的预测，Fluent提供了一种基于Ffowcs-Williams和Hawkings(FW-H)公式的方法。FW-H公式采用了lighthill声学类比的最一般形式，能够预测由等效声源(如单极子、偶极子和四极子)产生的噪声。在该方法中，利用由非定常RANS方程、DES、SAS、SDES、SBES或LES等控制方程得到的近场流，借助于波动方程的解析积分解来预测噪声。声学类比从本质上把声音的传播和它的产生分离开来，使人们能够将流动求解过程与声学分析分离开来。
Fluent 内置的FW-H噪声模型采用时域积分公式，通过计算一些表面积分，可以计算指定位置处的声压或声信号。在计算表面积分时，需要获得流场变量（如压力、速度分量和源表面密度）的精确解。前文已经提到过，时间精确的解可以从非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方程、大涡模拟(LES)或混合 RANS-LES 模型中获得，不同湍流模型所耗费的计算成本不一样，能够捕捉到的流场细节不尽相同，所提供的流场变量解的精度也不一样。Fluent内置的FW-H噪声模型可以预测宽频噪声和离散噪声，求解结果取决于所考虑的流动(噪声源)性质、采用的湍流模型以及在流动计算中的流动时间尺度。
积分 FW-H 公式的一个重要局限性是它仅适用于预测声音向自由空间的传播。因此，虽然该模型可以合理地用于预测外部气动流动（例如地面车辆和飞机周围的流动）引起的远场噪声， 但它不能用于预测管道或墙壁封闭空间内的噪声传播。
1.2 宽频噪声模型
与直接方法和FW-H积分方法不同，宽带噪声源模型不需要任何控制流体动力学方程的瞬态解。所有源模型所需的就是典型RANS模型所提供的，例如平均速度场，湍动能和耗散率。因此，使用宽带噪声源模型需要最少的计算资源。虽然宽频噪声模型计算精度不高，但是它可以从规律上反应出声压变化，还可以从计算中反应出不同位置对总体声压级的贡献大小，所以宽频噪声源模型可以用来寻找并判定噪声源的位置。
在涉及宽带噪声的情况下，可以利用从RANS方程计算的统计湍流量，结合半经验关系式及Lighthill声类比，来揭示宽带噪声的来源。
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