艇桨一体的螺旋桨激振力和水动力噪声数值预报

论文摘要

[目的]螺旋桨噪声和水动力噪声是潜艇噪声控制的重点和难点,因此有必要开展艇桨一体的螺旋桨激振力和水动力噪声预报研究。[方法]以SUBOFF潜艇和DTMB 4383桨为计算对象,结合大涡模拟湍流模型和无限元方法,分析潜艇非均匀伴流场中螺旋桨激振力的变化规律,以及螺旋桨对潜艇表面压力场的影响。采用ACTRAN声学计算软件对艇桨一体的水动力噪声性能进行数值预报。[结果]计算结果表明:螺旋桨激振力的各个分量具有相同的脉动频率,脉动峰值以一阶叶频处为主,同时水平力脉动和垂直力脉动大于推力脉动;潜艇艏部、指挥台、艉翼及螺旋桨叶梢部位均存在局部高压区,这是水动力噪声的主要贡献点;艇桨一体的水动力噪声主要集中在低频段,随着频率的增加,其蝶形分布更加明显;与无桨全附体潜艇相比,带桨潜艇特征点的声压值急剧增加,对其辐射声场的影响较大。[结论]研究成果可为艇桨一体的螺旋桨设计提供参考建议。

论文目录

• 0 引言
• 1 数学基础
•   1.1 流体控制方程
•   1.2 LES模型
•   1.3 Lighthill声类比理论
•   1.4 基于ACTRAN软件的水动力噪声预报流程
• 2 计算模型
•   2.1 计算对象
•   2.2 网格划分
•     2.2.1 流场计算网格划分
•     2.2.2 声学计算网格划分
•   2.3 流场计算边界条件
• 3 计算结果分析
•   3.1 螺旋桨激振力计算结果
•   3.2 艇桨一体的流场计算结果
•   3.3 艇桨一体的水动力噪声计算结果
•     3.3.1 艇桨一体的声场声压云图
•     3.3.2 特征点的声压频谱特性
•     3.3.3 艇桨一体的声指向性
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王诗洋,汤佳敏,王文全,张祥瑞

关键词: 潜艇,螺旋桨,激振力,无限元方法,水动力噪声

来源: 中国舰船研究 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 船舶工业

单位: 中国船舶及海洋工程设计研究院,哈尔滨工程大学船舶工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(51679052,51639004),工信部高技术船舶科研资助项目(G014613002),国家部委基金资助项目

分类号: U664.33;U661

DOI: 10.19693/j.issn.1673-3185.01302

页码: 43-51

总页数: 9

文件大小: 1749K

下载量: 333