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艇后大侧斜螺旋桨非定常空化及噪声性能研究

武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2024年第4期48卷 645-651页

作者：王琰茜李子如贺伟武汉理工大学高性能舰船技术教育部重点实验室武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063

结合数值和试验方法,对艇后七叶大侧斜螺旋桨进行空化性能及空化噪声分析.采用雷诺平均(RANS)方法和Ffows Williams-Hawkings声学类比方程混合的计算方法,结合SST k-ω湍流模型和Schnerr-Sauer空化模型,研究了艇后七叶螺旋桨的非定常空... 详细信息

结合数值和试验方法,对艇后七叶大侧斜螺旋桨进行空化性能及空化噪声分析.采用雷诺平均(RANS)方法和Ffows Williams-Hawkings声学类比方程混合的计算方法,结合SST k-ω湍流模型和Schnerr-Sauer空化模型,研究了艇后七叶螺旋桨的非定常空化脉动压力、推力系数、速度分布及空化形态演变过程,并将数值结果与试验结果进行比较验证.基于艇后螺旋桨空化噪声的数值仿真,分析不同空化数下各阶压力脉动幅值、噪声功率谱、频率普.结果表明:随着空化数的减小,脉动压力波动峰值减小,桨叶无明显空化时,噪声高幅值主要集中在低频段,空化发生时,高频段噪声的声压级会明显增大,声功率级增大60 dB,而低频段的噪声随着空化的发展而增加,空化完全发展时,所有频段噪声一起增大到更高水平.

关键词：艇桨耦合空化噪声 RANS 非定常脉动压力声压级

水下对转桨无空化噪声调制理论分析与试验研究

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声学学报 2017年第6期42卷 641-651页

作者：曾赛杜选民范威上海船舶电子设备研究所水声对抗技术重点实验室上海201108

水下对转桨无空化噪声由流场-桨叶相互作用引起,调制特性是水下对转桨无空化噪声的重要特征,本文研究了水下对转桨无空化辐射噪声调制机理。首先利用广义声类比方法得到了无空化条件下水下对转桨的远场声压谱,建立了水下对转桨无空化噪... 详细信息

水下对转桨无空化噪声由流场-桨叶相互作用引起,调制特性是水下对转桨无空化噪声的重要特征,本文研究了水下对转桨无空化辐射噪声调制机理。首先利用广义声类比方法得到了无空化条件下水下对转桨的远场声压谱,建立了水下对转桨无空化噪声的调制模型,然后数值仿真了模型对转桨无空化噪声的功率谱和调制谱,最后在空泡水筒中进行了模型对转桨的无空化噪声测量试验,数值仿真结果和试验验证了调制模型的准确性。该模型对于水下对转桨无空化噪声调制特性预报及目标识别具有重要价值.

关键词：无空化噪声调制调制特性空化噪声数值仿真调制深度噪声测量制谱理论分析目标识别

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双空泡溃灭及空化噪声的建模

清华大学学报（自然科学版） 2005年第11期45卷 1450-1452页

作者：蒲中奇张伟施克仁张俊华吴玉林清华大学机械工程系北京100084 清华大学热能工程系北京100084

空泡溃灭时会产生很大的瞬时压强,造成流体机械装置的空蚀破坏并产生噪声和剧烈振动。为研究双空泡溃灭及溃灭时声辐射的规律,忽略流体的压缩性,建立了双空泡的运动方程。在L igh th ill方程基础上建立了双空泡溃灭时流体中的声辐射模型... 详细信息

空泡溃灭时会产生很大的瞬时压强,造成流体机械装置的空蚀破坏并产生噪声和剧烈振动。为研究双空泡溃灭及溃灭时声辐射的规律,忽略流体的压缩性,建立了双空泡的运动方程。在L igh th ill方程基础上建立了双空泡溃灭时流体中的声辐射模型,并进行了数值计算。计算结果表明:随着空泡间距的减小,空泡溃灭的最小半径减小,溃灭时间延长,空泡辐射声压增大,说明空泡间的相互作用使空泡的溃灭过程变缓并使空泡辐射的噪声增强。

关键词：空化双空泡空泡溃灭空化噪声

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单双泡空化噪声计算分析

华南理工大学学报（自然科学版） 2013年第4期41卷 132-136,2页

作者：卢义刚李月佳华南理工大学物理系广东广州510640

基于由单双泡动力学方程和Lighthill方程创建起来的单双泡空化噪声模型,通过Matlab语言编程计算,分析了水中空化泡的初始半径、双泡间距、声压幅值、超声频率、双频超声等因素对空化噪声的影响.计算及分析结果表明:在相同的初始条件下,... 详细信息

基于由单双泡动力学方程和Lighthill方程创建起来的单双泡空化噪声模型,通过Matlab语言编程计算,分析了水中空化泡的初始半径、双泡间距、声压幅值、超声频率、双频超声等因素对空化噪声的影响.计算及分析结果表明:在相同的初始条件下,单双泡的空化噪声曲线有不同的形态,双泡产生的空化噪声远大于单泡;对于单泡,空化泡的初始半径、声压幅值、超声频率、双频超声对空化噪声均有影响,其中空化泡初始半径和声压幅值的影响最为显著,在双频条件下,两声压分量幅值相等时单泡空化噪声达到最大.对于双泡,初始半径和声压幅值对空化噪声影响很大,而超声频率和双频超声对空化噪声的影响几乎可以忽略.

关键词：双频超声空化噪声单泡双泡

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船舶侧斜螺旋桨空化噪声调制谱模型

声学学报 2022年第1期47卷 27-35页

作者：程玉胜马凯邱家兴车永刚李海涛海军潜艇学院青岛266000

针对侧斜螺旋桨船舶建立了一种螺旋桨空化噪声调制谱理论模型。将螺旋桨旋转过程中崩溃的空泡体积的周期性变化近似为空化噪声能量的变化,根据船尾伴流速度与空泡噪声体积成比例以及螺旋桨转速与空泡数量成比例的关系,推导出了空化噪声... 详细信息

针对侧斜螺旋桨船舶建立了一种螺旋桨空化噪声调制谱理论模型。将螺旋桨旋转过程中崩溃的空泡体积的周期性变化近似为空化噪声能量的变化,根据船尾伴流速度与空泡噪声体积成比例以及螺旋桨转速与空泡数量成比例的关系,推导出了空化噪声调制谱数学表达式。理论分析和仿真验证了桨叶之间的差异性是调制谱轴频线谱存在的主要原因,而影响调制谱叶频强度的主要因素为螺旋桨侧斜角度以及转速。研究结论为辐射噪声调制谱特征分析与提取提供了理论依据,同时对螺旋桨结构设计和船舶降噪也具有一定的参考价值。

关键词：螺旋桨转速侧斜螺旋桨空化噪声线谱噪声调制结构设计叶频调制谱

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空化噪声极值的确定

应用数学和力学 1994年第5期15卷 429-433页

作者：黄景泉西北工业大学

本文从理论上探讨了空化噪声极值出现的原因。

关键词：空化噪声极值数学模型空泡溃灭

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壅塞空化器空化噪声实验研究

水动力学研究与进展（A辑） 2015年第2期30卷 160-166页

作者：张凤华徐俊超苏新李念唐川林湖南工业大学机械工程学院湖南株洲412007

为了避免水力机械产生空蚀破坏,目前对空化噪声的研究主要集中在空泡的初生问题,而为了有效利用空泡溃灭能量,研究空化时空泡溃灭强度的报道却较为少见。该文在不同背压下,利用水听器对不同壅塞管直径的壅塞空化器测试空化噪声信号,采... 详细信息

为了避免水力机械产生空蚀破坏,目前对空化噪声的研究主要集中在空泡的初生问题,而为了有效利用空泡溃灭能量,研究空化时空泡溃灭强度的报道却较为少见。该文在不同背压下,利用水听器对不同壅塞管直径的壅塞空化器测试空化噪声信号,采用声压级差法和噪声能量比值法分析测试结果,探索壅塞管直径和背压对壅塞空化器空化特性的影响。结果表明:空化噪声信号的声压级差法和噪声能量比值法分析的结果基本一致,壅塞空化器在背压孔当量直径d=3.5―6.0 mm的背压范围内,都会产生明显的空化;不同壅塞管直径的壅塞空化器产生强烈空化都有相应的最佳背压范围,且随着壅塞管直径的增大,最佳背压范围会逐渐缩小;在最佳背压范围内,壅塞管直径和背压的变化对壅塞空化器产生的空化强度影响较小。研究成果完善了壅塞空化器设计的理论基础。

关键词：空化壅塞壅塞空化器空化噪声

非均匀入流中螺旋桨空化噪声缓变分量数值预报及特征分析

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高技术通讯 2014年第3期24卷 296-304页

作者：曹红丽方世良朱志峰东南大学水声信号处理教育部重点实验室南京210096 安徽工业大学电气学院马鞍山243002

将基于黏性多相流理论的计算流体力学(CFD)方法和球形空泡辐射噪声理论相结合,用于非均匀入流中螺旋桨瞬态空化及其噪声缓变分量的数值预报并进行特征分析。利用实验数据验证均匀入流和非均匀入流条件下螺旋桨水动力性能参数和空化周期... 详细信息

将基于黏性多相流理论的计算流体力学(CFD)方法和球形空泡辐射噪声理论相结合,用于非均匀入流中螺旋桨瞬态空化及其噪声缓变分量的数值预报并进行特征分析。利用实验数据验证均匀入流和非均匀入流条件下螺旋桨水动力性能参数和空化周期形态。根据周期性空化面积的数值解推出空化特征长度来求取空化体积的二阶导,依据球形空泡辐射的噪声声压公式分别计算在相同非均匀入流中,不同转速的空化噪声的缓变分量部分,并在频域上与实验结果进行对比,验证空化噪声缓变分量预报的准确性;最后计算不同工况下、不同侧斜角、不同叶片数以及不同尺寸的螺旋桨空化噪声的缓变分量部分,并分析螺旋桨空化噪声缓变分量的物理特征。研究分析发现:该方法能准确预报螺旋桨空化噪声的叶频;叶频及二倍叶频的幅值与进速系数、非均匀入流、叶片数以及尺寸有关,与侧斜角无关。这些特征分析对目标识别具有一定的指导意义。

关键词：非均入匀流空化噪声缓变分量特征分析

超声清洗空化噪声对大白鼠学习记忆影响的研究

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陕西师范大学学报（自然科学版） 2005年第3期33卷 46-48页

作者：吴迎春张宏普张虎陕西师范大学应用声学研究所陕西西安710062

探讨了超声清洗空化噪声对大白鼠学习记忆能力的影响.将20只大白鼠随机分为实验组和对照组,每组10只,实验组置于工作频率为20 kHz、功率为600 W的超声清洗机辐射出的空化噪声环境中,每天8 h,共14 d.通过水迷宫实验,观察其学习和记忆指标... 详细信息

探讨了超声清洗空化噪声对大白鼠学习记忆能力的影响.将20只大白鼠随机分为实验组和对照组,每组10只,实验组置于工作频率为20 kHz、功率为600 W的超声清洗机辐射出的空化噪声环境中,每天8 h,共14 d.通过水迷宫实验,观察其学习和记忆指标.结果显示,超声清洗空化噪声可使大白鼠学习记忆能力下降,随作用时间延长,大白鼠疲倦、迟钝等反应加重,体重增长变缓.

关键词：超声清洗空化噪声大白鼠学习记忆