检索结果-南通市图书馆

船舶力学 2018年第1期22卷 108-115页

作者：刘强王永生易文彬苏永生海军工程大学动力工程学院武汉430033

为了准确计算导管桨方位推进器水下辐射噪声,文章以非均匀进流条件下实尺度导管桨方位推进器为研究对象,采用扇声源方法结合边界元方法对导管桨方位推进器无空化噪声进行了数值预报,并分析了导管桨方位推进器不同部件噪声对总噪声的贡... 详细信息

为了准确计算导管桨方位推进器水下辐射噪声,文章以非均匀进流条件下实尺度导管桨方位推进器为研究对象,采用扇声源方法结合边界元方法对导管桨方位推进器无空化噪声进行了数值预报,并分析了导管桨方位推进器不同部件噪声对总噪声的贡献。结果表明:壁面脉动压力幅值最强位置主要集中在桨叶的导边以及导管内壁面靠近桨叶叶梢的部分;径向测点声源级最大值对应的频率为叶频,轴向测点噪声在三倍叶频处声源级最大;静止部件噪声是径向测点噪声的主要贡献者,旋转部件噪声是轴向测点噪声的主要贡献者;导管桨方位推进器总噪声对应的宽带声源级指向性呈椭圆形;采用扇声源方法结合边界元方法能够预报导管桨方位推进器无空化噪声,为导管桨方位推进器的噪声性能评估提供一个新方法。

关键词：导管桨方位推进器无空化噪声扇声源方法边界元法计算流体力学

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基于URANS模拟的伴流场中大侧斜桨无空化噪声的时域和频域预报

基于URANS模拟的伴流场中大侧斜桨无空化噪声的时域和频域预报

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第十三届船舶水下噪声学术讨论会

作者：杨琼方王永生魏应三张明敏海军工程大学船舶与动力学院海军工程大学电子工程学院

在分析均匀来流下促动盘辐射声场特征的基础上,同时采用时域和频域预报方法对艇尾伴流条件下大侧斜螺旋桨无空化噪声进行预报。艇尾伴流由RANS模拟得到的全附体SUBOFF潜艇标称伴流提供。伴流场中桨叶表面脉动压力分布由URANS模拟得到。... 详细信息

在分析均匀来流下促动盘辐射声场特征的基础上,同时采用时域和频域预报方法对艇尾伴流条件下大侧斜螺旋桨无空化噪声进行预报。艇尾伴流由RANS模拟得到的全附体SUBOFF潜艇标称伴流提供。伴流场中桨叶表面脉动压力分布由URANS模拟得到。时域预报是在改进Carley给出的预报均匀来流下亚音速螺旋桨气动噪声算法中的节点法向生成和桨叶表面儿何信息提取方法的基础上完成的,以伴流条件下的桨叶表面脉动压力作为噪声源,将其扩展用于非均匀进流条件下的负载噪声预报。频域预报采用的是边界元数值声学方法,同时由桨叶表面脉动压力和外法向速度分布来决定空间测点的声压谱。计算表明,RANS模拟得到的大侧斜桨敞水性能曲线与实验值吻合很好。URANS模拟得到的伴流条件下螺旋桨推力脉动能准确地反映轴频和叶频信息。促动盘盘面内厚度噪声主要集中于叶梢外部区域,而负载噪声主要集中于叶面区间。伴流条件下厚度噪声瞬时声压较负载噪声小2个量级,可忽略不计。时域预报和频域预报得到的蝶旋桨轴向平面内不同测点的声指向性规律较为一致,均对应为轴向方向要强于径向方向。与时域预报相比,频域预报得到的离散线谱不仅包含有倍轴频和倍叶频信息,而且能反映伴流与桨叶相互作用的影响,要更为合理。当测点位于桨盘面正上方时,频域预报总声级较时域预报高14.3dB,而对于螺旋桨尾流场中的5个测点仅高出5～7dB,较好地起到了相互校核的作用。完整地建立了伴流场中螺旋桨无空化噪声预报的理论体系和方法,能够直接用于艇尾低噪声螺旋桨的设计与评估工作。

关键词：螺旋桨噪声预报 URANS模拟无空化噪声时域频域伴流

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基于流固耦合的AUV伴流对螺旋桨性能影响

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舰船科学技术 2024年第12期46卷 90-96页

作者：姜长乐严天宏刘继鑫何波金新中国计量大学机电工程学院浙江杭州310018 中国海洋大学信息科学与工程学部山东青岛266100

自主式水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)螺旋桨的运转通常是在非均匀流场中,其中以AUV航行时产生的尾部伴流为主。为了分析尾部伴流对螺旋桨水动力及噪声的影响,首先利用P 4 119螺旋桨验证双向流固耦合数值模拟的可行性... 详细信息

自主式水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)螺旋桨的运转通常是在非均匀流场中,其中以AUV航行时产生的尾部伴流为主。为了分析尾部伴流对螺旋桨水动力及噪声的影响,首先利用P 4 119螺旋桨验证双向流固耦合数值模拟的可行性、准确性,其次建立AUV与B型图谱桨耦合模型,对比2种工况下螺旋桨动力性能与无空化噪声分布情况。结果表明,在AUV尾部不均匀的来流影响下,螺旋桨所需提供的推力和转矩有所提高,此增幅在最高时分别可以达到83.77%和50.50%;相较于1倍叶频时伴流对螺旋桨噪声的微弱影响,2倍和3倍叶频时螺旋桨噪声在各个监测点的声压级相较均匀来流衰减了20~50 dB,并且导致2倍叶频时螺旋桨噪声的分布呈现无规则形。

关键词：双向流固耦合非均匀流场螺旋桨水动力无空化噪声

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对转桨水动力、空化及噪声性能数值模拟研究

对转桨水动力、空化及噪声性能数值模拟研究

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作者：赵旺哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

对转螺旋桨一直是水下高速航行体所选用的一种非常重要的推进方式,它通过双桨反转的方式抵消了螺旋桨噪声所产生的转矩,对航行体保持航向和自身稳定性具有重要意义,文中研究了对转桨水动力性能、空化和噪声性能,随着水下潜器高速化的需... 详细信息

对转螺旋桨一直是水下高速航行体所选用的一种非常重要的推进方式,它通过双桨反转的方式抵消了螺旋桨噪声所产生的转矩,对航行体保持航向和自身稳定性具有重要意义,文中研究了对转桨水动力性能、空化和噪声性能,随着水下潜器高速化的需求,水下对转桨不可避免地会产生空泡现象,空泡会降低对转桨的性能,导致脉动力激增,由于空泡的存在会产生空化噪声,进而影响舰船的隐身性能。在近些年来,CFD技术在船舶推进领域应用越来越广泛,在本文中使用流体力学计算软件对对转桨的水动力性能,空化性能以及噪声性能进行了深入研究,开展了斜流工况下对转桨系统中前桨和后桨的的水动力规律及流场分析,分析了均匀流场和非均匀流场中对转桨的空化性能,并对对转桨的无空化噪声和空化噪声进行了探讨。论文的研究内容主要分为以下几个方面:首先,阐述了课题的研究背景和研究意义,总结了国内外研究螺旋桨水动力性能的研究进展,尤其是斜流工况,还总结了国内外在空化领域的研究现状,重点关注其数值方法和研究目的,总结了国内外对水下螺旋桨噪声的研究现状,关注了近十年声学理论在CFD领域的应用情况。然后,介绍了数值计算所用的数值模型,选用E779A标模桨作为验证算例,比较了不同的模拟方法下水动力载荷,计算了特定工况下的桨叶空化现象;还计算了单桨叶的无空化辐射噪声,并将计算结果和现象与文献值作对比,验证所用数值方法的合理性。第三,采用RANS求解方法,选用滑移网格技术计算了对转桨在斜流中的水动力特性,验证了网格数量的无关性,研究了前桨和后桨的水动力性能,对前后桨的载荷进行了评价,并分析了单桨叶的水动力特性,还对桨叶表面的压力波动进行了分析,并对桨后流场细节进行了展示和分析。结果表明,斜流角度越大,对转桨的轴向推力越小,而桨盘面的推力越大;桨叶的相互作用使得单桨叶载荷曲线产生局部周期;桨表面的压力波动受桨的旋转和桨叶相对位置的双重影响。第四,采用分离涡模拟方法,计算了对转桨的空化性能,比较了空化与无空化条件下对转桨的水动力性能,计算了在不同的空化数下对转桨的空化性能,分析了空泡数对空化面积和空泡体积的影响,还研究了进速系数对空化的影响。最后研究了非均匀流场对对转桨空化性能的影响,并与均匀流条件作对比。结果表明,在选定的工况下,空化条件下的桨推力比在无空化时要大;空泡数越大,叶背的空化程度越小;进速系数越大,空化程度越低;非均匀流使得空化面积和空泡体积波动幅值增加。最后,计算了对转桨在无空化和空化条件下的噪声性能,分析了对转桨在轴向以及径向的噪声衰减特性,还分析了对转桨的噪声指向性。考虑了来流速度和对转桨转速对载荷噪声和厚度噪声的影响。探究了对转桨在空化条件下的辐射噪声。结果表明,对转桨在轴向位置的噪声较大,径向位置的噪声较小;载荷噪声指向性呈“∞”形状,厚度噪声指向性呈“8”形状;空化噪声的声压级相比无空化噪声有很大提升。

关键词：对转桨水动力空化无空化噪声空化噪声

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