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潜艇水动力噪声及螺旋桨噪声性能预报
| 论文题名： | 潜艇水动力噪声及螺旋桨噪声性能预报 |
| 关键词： | 潜艇;螺旋桨;大涡模拟;噪声性能;水动力学 |
| 摘要： | 作为21世纪海战的重要作战工具，潜艇具有隐蔽性好、突击能力强、续航力大和自给力强的特点，并且潜艇受波浪的影响小，一直是各国海军优先发展的重点。其隐蔽性和攻击能力将随着现代高科技的发展而进一步增强，降低潜艇噪声必须受到重视。在潜艇噪声中比重最大的是螺旋桨噪声，对潜艇自身水动力噪声和螺旋桨噪声性能预报尤其重要。 本论文基于大涡模拟方法对潜艇和螺旋桨水动力性能进行数值模拟，并结合声学无限元方法对其进行噪声性能预报。 首先，利用ICEM创建潜艇全结构化网格，采用大涡模拟方法（LES）对潜艇进行水动力性能预报，分析潜艇水动力性能，包括潜艇及周围的压力场和速度场信息，同时根据压力分布可以预测，首部、指挥台和尾翼三处对噪声贡献相对较大。 其次，利用ICEM创建螺旋桨全结构化网格，采用大涡模拟方法（LES）对螺旋桨进行水动力性能预报，通过改变网格参数，控制近壁面网格 Y+大小，结合计算时间步长的变化，将计算结果与试验值对比，得到大涡模拟预报螺旋桨水动力性能的最佳方案。在此基础上对螺旋桨水动力性能进行全面的分析，包括桨叶表面压力分布、尾流场对比分析和脉动压力分析等。 再者，在完成潜艇水动力性能预报的基础上，结合声学无限元方法，对潜艇流噪声进行数值模拟，对特征点进行频域分析，通过与以往文献中计算的特征点总声压级进行对比，验证噪声预报方法的可行性，分析了不同频率下潜艇流场的声压分布情况，分析了潜艇流噪声中偶极子噪声和四极子噪声所占比重。 最后，在完成螺旋桨水动力性能预报的基础上，结合声学无限元方法，对螺旋桨噪声进行数值模拟，分析了不同频率下螺旋桨流场的声压分布情况，并分析了螺旋桨噪声的声指向性和衰减特性。 |
| 作者： | 张立新 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 黄胜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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