螺旋槳無空泡噪聲的數值預報研究.pdf

1、螺旋槳水下輻射噪聲在艦船噪聲聲源中占據很重要的分量。螺旋槳在水下旋轉，與周圍流體相互作用，產生脈動力，從而向外輻射噪聲。開展螺旋槳噪聲的研究，對螺旋槳設計和潛艇隱身性能均具有重要意義。在螺旋槳無空泡噪聲的預報中，關鍵是如何準確的計算出螺旋槳與周圍流體相互作用產生的脈動力。本文采用數值模擬的方法對均勻流場中螺旋槳的水動力性能和無空泡噪聲進行了研究與分析。
　　將流體動力學相關理論和聲類比方程相結合，預報DTMBP4119槳的水動力性

2、能和噪聲，主要完成的工作如下:
　　螺旋槳的水動力性能的數值計算，在定常流場的模擬中，采用多重參考系模型，分別應用三種湍流模型計算了螺旋槳在四種工況下的推力和轉矩，將數值結果與試驗值比較得出，采用Reliablek-ε模型計算的結果更接近試驗值。非定常流場的模擬，以Reliablek-ε模型定常計算的結果為初始場，采用滑移網格技術，單機并行計算了螺旋槳的水動力性能，將計算結果與試驗值進行對比，得出采用滑移網格技術計算的結果最接近試

3、驗值。對螺旋槳表面壓力分布、速度分布、尾流場的分布進行分析。
　　螺旋槳無空泡噪聲的數值預報，無空泡噪聲主要是由旋轉噪聲和渦流噪聲所構成。旋轉噪聲尤為明顯，由螺旋槳周期性旋轉與流體相互作用產生的脈動力導致的，也被稱為低頻離散譜噪聲，噪聲的貢獻主要集中在前五階葉頻內。首先以Reliablek-ε模型進行穩(wěn)態(tài)計算，達到穩(wěn)定后，進行瞬態(tài)計算直到動穩(wěn)定后，通過FW-H聲類比方程分別對0-10KHz的噪聲和低頻離散譜噪聲進行了數值計算和分析

4、。通過對0-10KHz無空泡噪聲的數值分析得出:螺旋槳的無空泡噪聲隨著進速的增大而增大;同等進速條件下，螺旋槳的無空泡噪聲隨著遠離槳軸中心距離的增大而減小。通過對低頻離散譜噪聲的數值分析得出:槳軸中心平面內沿徑向總聲壓級在0.71R處最大，隨著徑向距離的增大，周向波動基本為定值;在軸向任一平面內，總聲壓級沿徑向先增大后減小;隨著軸向距離的增加，在同一平面內總聲壓級沿徑向變化趨勢平緩，且峰值出現的位置逐漸偏離槳軸中心;距離將軸中心越近，總