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有限空间对螺旋桨噪声测量的影响研究
| 论文题名： | 有限空间对螺旋桨噪声测量的影响研究 |
| 关键词： | 舰船螺旋桨;噪声测量;伴流场;混响水箱;水动力特性 |
| 摘要： | 机械噪声、螺旋桨噪声及水动力噪声是舰船的三个主要噪声源。舰船的螺旋桨噪声一般在海或湖中的开阔水域进行测量。但在舰船或螺旋桨的研制阶段，由于海试或湖试费用高、周期长，需要在水池或水箱这一有限空间中测量螺旋桨噪声。但在这种有限空间中由于存在壁面的反射作用，是否会对螺旋桨噪声及伴流场带来影响，针对这一问题，本文在混响水箱这一有限空间中开展了有限空间对螺旋桨噪声的影响研究。同时借鉴我校水洞循环水槽水动力模型水动力测试方法，在混响水箱外建立外循环管路系统对螺旋桨模型提供伴流场，并研究外循环导流是否可以降低有限空间对螺旋桨噪声的影响。 本文通过仿真和实验相结合的方法研究有限空间对螺旋桨噪声的影响，仿真分为流场和声场仿真，主要分为三个方面的研究内容: 一、模拟仿真自由空间和有限空间两种空间内螺旋桨附近的流场环境，对比螺旋桨桨叶的压力云图、速度云图等水动力性能和反映所处流场环境的粘滞系数、湍流雷诺数等流场参数，研究了有限空间对螺旋桨伴流场的影响。 二、模拟仿真自由空间和有限空间内的螺旋桨噪声，在混响水箱声场校准的基础上，对比螺旋桨桨叶所在平面两侧和桨毂上下两侧等空间位置的声压情况，对比有限空间与自由空间的螺旋桨噪声，分析有限空间对螺旋桨噪声的影响。 三、结合仿真的情况设计混响水箱（有限空间）的外循环导流系统，对螺旋桨提供相对稳定伴流场，对比是否进行外循环导流对有限空间螺旋桨噪声的影响，尝试研究是否可通过外循环导流装置降低有限空间对螺旋桨噪声的影响。 仿真及试验结果表明:与自由空间对比，有限空间会引起螺旋桨伴流场紊乱，有限同时会导致螺旋桨噪声整体增大，使螺旋桨噪声的指向性不明显;对混响水箱（有限空间）建立外循环导流，可能会降低有限空间对螺旋桨噪声的影响程度。 |
| 作者： | 白赫 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 尚大晶 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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