提升气动噪声计算效率：抛物线与余弦交点的新算法

本文主要探讨了在亚音速匀速圆周运动的点声源背景下，提高气动噪声时域数值算法计算效率的关键问题。旋转声源延迟时间方程的求解是噪声分析中的重要步骤，传统方法可能存在计算复杂、速度慢的问题。作者创新性地将延迟时间方程的求解问题转换为寻找抛物线与余弦曲线的交点，这样使得方程形式简化，有利于数值计算。 作者提出了一种新的高精度迭代初值计算方法，通过将延迟时间方程中的余弦函数用分段二次函数替代，这种方法相较于常规的固定初值给定法，显著减少了大约20%的计算时间。这表明，对于提升计算效率，采用更加精确的初始近似值具有显著效果。 文中还比较了两种迭代算法，即Newton迭代和Halley迭代，来求解延迟时间方程。Halley迭代算法因其良好的计算效率和更快的收敛特性，被证明在解决该问题时表现出色。这对于实际工程应用中的噪声仿真和预测具有重要的实践价值。 这项研究不仅优化了声源延迟时间方程的求解策略，还展示了如何通过迭代方法和函数逼近提高计算效率，对于推进气动噪声领域的数值模拟技术具有重要的学术贡献。通过这些改进，科研人员可以更快速、准确地预测和控制气动噪声，从而在航空航天、汽车工业等领域的噪声管理中发挥关键作用。