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船舶管路气动噪声数值模拟及优化设计
| 论文题名： | 船舶管路气动噪声数值模拟及优化设计 |
| 关键词： | 船舶管路系统;气动噪声;数值模拟;优化设计 |
| 摘要： | 现代舰船内部分布着众多保证船舶正常工作的管路系统，这些管路系统在正常工作的同时，也带来了不容忽略的噪声问题，对工作在船上的人员造成了困扰。而这其中通风管路由于直接与船上的生活舱室相连通，由此而来的气动噪声问题就显得格外重要。船上的管路形式多样，包括圆管、方管，直管、弯管以及直角弯管、圆角弯管。由于船舶管路长度长、分布广且形式复杂的特点，一直以来对船上管路气动噪声的预测都是一个难点。 本文首先对船上复杂的管路系统的特点进行了归纳，抽象出了几种船上常见的管路模型;然后应用计算流体力学的方法，使用大型流体仿真软件Fluent对通气管路模型内部流场进行了瞬态计算，得到了时域下管壁内部的脉动压力分布，然后将得到了时域结果导入声学计算软件LMS Virtual.Lab Acoustics进行声学有限元计算，得到管路声压云图及出口监测点处的气动噪声声压级曲线。并对不同的管路模型进行对比分析，得到管路气动噪声规律以及更加优化的船舶管路形式，可为船舶舱室噪声的计算提供通气管路气动噪声数据。 计算结果表明，对于船上通气管路，圆管的气动噪声水平要低于方管，因此圆管的气动噪声特性要好于方管;圆角弯的气动噪声水平要低于直角弯，且随圆角弯管的弯角半径增大，气动噪声降低。因此船上管路设计应尽可能使气流的流动均匀，应避免急转弯，尽量采用圆角弯头代替直角弯头。降低船舶管道内气动噪声的最主要措施是限制管道内的风速，根据本文计算，管道内风速增大一倍，出口监测点处气动噪声声压级增大14-15分贝。由于根据相关规范，主管内的风速一般应不大于10m/s，对噪声要求严格的管路系统中主管道内的风速可控制在5m/s左右。 |
| 作者： | 许冬 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 马骏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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