艾默生空调在处理HVAC（供暖、通风和空调）单元的远场噪声评估时遇到的一些困难：
• 实际安装环境下在HVAC单元周围进行远场测量存在实际复杂性，这使得直接测量变得困难；
• 对于HVAC单元的不同组件（如散热器、风扇、压缩机等）进行全面模拟需要巨大的投资，而且由于部分组件并非由HVAC单元的制造商直接生产，缺乏完整的数模来支持全面的模拟过程。
为了解决这些问题，开发了一种实验和数值混合应用的方法，用来评估HVAC单元在远场中的噪声辐射情况。
ZXDE 030E-TFD-454型户外冷凝机组（单风扇单元）被选作分析对象。首先执行近场噪声测量。在HVAC单元周围设置一个虚拟盒子，尺寸为1200x960x600mm，距离实际设备120mm。在这个盒子上布置了355组测量点，每组4个测点，总共1420个近场测量点。此外，在离设备1米和2米处进行76次远场声压测量。
图 6 近场噪声测量：左图为虚拟盒子；右图为麦克风间距
然后，进行信号相位调整：由于测量组之间的相位差异，需在频域中对每个麦克风的信号进行相位调整。
图 7不同麦克风的空间相关性
在Actran中使用声学有限元辐射模型和麦克风测点的实验数据逆推薄膜模态参与因子，恢复HVAC单元表面的声源分布。
图 8 Actran中的声学模型
图 9 近场麦克风预测和实验值对比
最后进行远场结果的仿真分析。通过对比近场和远场测量数据与仿真结果，验证模型准确性，并构建指向性图评估不同距离下的声辐射特性。
图 10 远场麦克风预测和实验值对比
图 11 HVAC单元附近的声场分布云图
仿真结果显示，对于近场点，重建的声压数值与实验值匹配良好；对于远场位置，特别是在后方、左侧、顶部和右侧方向上的整体趋势也得到了良好的再现。
这种方法极大地减少了大规模测试设施的需求，使得在不方便执行测量的情况下预测HVAC单元在所有方向上的声音成为可能，从而节省成本和时间。利用这种新方法，能够基于获取的等效声源，带入新的安装环境，预测实际的噪声分布，在虚拟环境中测试多种噪音控制解决方案，如吸声墙或声屏障。
更详细的艾默生HVAC案例可查阅2019年Internoise《Hybrid Experimental - Numerical Method to Predict Far Field Noise of HVAC Unit.》文章，当时的声源逆推过程还需要配合脚本实现。在Actran2023.2版本中，这套方法已经成为一个标准的EQUIVALENT_BC_ANALYSIS分析类型，使得这项技术的工程应用更加简单。海克斯康工业软件公 众号上的《基于测试车辆声学警报系统仿真》文章也采用了这种技术。有兴趣的读者可以点击查看。
