研發干貨|船舶螺旋槳噪聲分析

2016-09-14  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

船舶螺旋槳噪聲分析

船舶螺旋槳噪聲分類

一、由空泡引起噪聲
螺旋槳旋轉產生空泡(空化現象),空泡破裂時會對葉片產生作用力,通過螺旋槳結構傳遞到船體后端,引起船體振動,產生噪聲。

螺旋槳產生的空泡一方面會產生氣蝕,影響螺旋槳使用壽命;另一方面空泡破裂時會對葉片產生作用力,通過螺旋槳結構傳遞到船體,尤其是船體后端,引起船體振動噪聲。因此,找到出現空化現象區域及降低空化率,對于保障螺旋槳使用壽命及減小由此引起的船體振動噪聲具有重要意義。

解決方案:
利用Pumplinx流體分析精確得到空泡產生區域以及所占體積分數。并據此提出修改船型或螺旋槳位置的方案,經過仿真和設計交互論證,找出降低空泡率的最優設計,降低氣蝕的同時有效降低振動和噪聲的產生。

二、船體壁面產生脈動壓力引起噪聲

螺旋槳旋轉引起水域的擾動,在船體尾部壁面產生湍流邊界層,產生壁面脈動壓力,引起船體振動。

解決方案:
利用聲學分析軟件ACTRAN能精確求解螺旋槳引起水域擾動在船體表面產生的壁面脈動壓力,同時可以精確求解脈動壓力導致的船體表面的聲載荷,以及聲載荷向船內任意區域的聲傳播。同時根據聲傳播及船體表面聲壓大小,提出降低噪聲的方案,包括結構某區域重點加固或阻尼材料等。

此外,當螺旋槳上的載荷求解困難時,可以用類聲源進行聲學處理。即可用公式推導或經驗得到的激勵加載到螺旋槳位置,計算激勵在水域和船體結構上的聲傳播,從而得到船體表面的聲載荷。

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