基于Lighthill声类比理论的喷水推进泵不稳定流动诱导噪声的数值研究

作     者：张德胜 张乃舒 许彬 赵睿杰 高雄发 李宁 ZHANG Desheng;ZHANG Naishu;XU Bin;ZHAO Ruijie;GAO Xiongfa;LI Ning

作者机构：江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013 喷水推进技术重点实验室上海200011 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51776087) 喷水推进技术重点实验室装备预研基金(6142223200102) 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2021年第40卷第10期

页      码：278-287页

摘      要：喷水推进泵内部不稳定漩涡流态对舰船推进系统的稳定性和噪声具有重要的影响,为了研究多工况下的流动特性及流致噪声机理,采用了计算流体力学(CFD)与计算声学(CA)耦合数值模拟的方法,针对喷水推进泵的不同的运行工况进行了精细化非定常数值模拟,并与实验结果进行了验证。基于非定常数值模拟结果,将叶轮表面旋转偶极子与导叶表面固定偶极子的CGNS数据作为声源,采用BEM法开展了一系列的内声场及外声场声振耦合计算。研究结果表明:喷水推进泵压力脉动的幅值从叶轮进口处到导叶出口处逐渐减小;在额定工况下,喷水推进泵内部的压力脉动系数的最大值都出现在一阶叶频附近,叶片通过率是幅值的主要影响因素;随着流量工况减小,一些监测点在低频范围内的压力脉动超过一阶叶频处的值,成为主频;随着流量减小,喷水推进泵内部压力脉动幅值明显增大,内声场的声功率级随之上升,外声场声振耦合的声压级也随之增大,且呈现出明显的偶极子特性,本文的研究结果为舰船喷水推进泵的低振低噪设计和运行提供了理论基础。

主 题 词：喷水推进泵 Lighthill声类比 边界元法(BEM) 漩涡流 噪声 

学科分类：1002[医学-临床医学类] 080704[080704] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0801[工学-力学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13465/j.cnki.jvs.2021.10.035

馆 藏 号：203103400...