不同叶顶间隙对泵喷推进器流噪声特性的影响

作     者：李聪 金中坤 

作者机构：中国科学院声学研究所噪声与振动重点实验室 中国科学院大学 

出 版 物：《应用声学》 (Journal of Applied Acoustics)

年 卷 期：2024年

学科分类：08[工学] 082402[工学-轮机工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(11904385 12072031) 

主　　题：分离涡模拟 叶顶间隙 泵喷推进器 流噪声 FW-H方程 

摘      要：泵喷推进器叶顶间隙区域存在复杂的涡系结构，而叶顶间隙的大小会直接影响该处涡系分布，从而影响流场和流噪声特性。为揭示叶顶间隙大小对泵喷流场和流噪声的影响规律，本文基于分离涡模拟与Ffowcs Williams-Hawkings (FW-H)方程，研究了不同叶顶间隙泵喷推进器的流场分布以及流噪声的频谱特征。远场流噪声数值计算通过两个步骤实现：首先，在包含所有声源的近场区域内，使用分离涡模拟方法计算流场信息；然后，使用基于可穿透面的FW-H方法计算远场噪声。结果表明，叶顶间隙增大，泵喷推进器推力系数和推进效率下降；改变叶顶间隙可以改变泵喷推进器流噪声在叶片通过频率处的声压级大小；随着叶顶间隙增大，流噪声总声级先减小后增大，与导管内压力脉动源级的变化规律相符合。