摘要：为测量流激水下翼型结构的流噪声,提出了一种混响箱测量方法。在重力式水洞中搭建了一套实验测量系统,利用混响箱法测量了水下翼型结构模型的辐射声功率。在此基础上研究了流速及结构参数(厚度、肋、声学覆盖层)对其辐射声功率的影响。结果表明:当流速小于5 m/s时,辐射声功率随流速的6次方增长,符合偶极子的辐射规律;当流速大于5 m/s时,辐射声功率随流速的10土1次方规律增长,不再按偶极子的规律辐射;若对水下翼型结构模型加厚、加环肋及外部敷设黏弹性材料,均可在一定程度上抑制流噪声。此研究方法可对水下复杂结构的辐射声功率测量及结构优化设计提供一定的参考。

摘要：基于仿生技术对管路低频噪声进行控制,采用大涡模拟(LES)湍流模型对原管和覆盖微沟槽的仿生管进行流场计算;基于混合计算法对比分析微沟槽管路降噪效果,揭示仿生微沟槽管路流噪声降噪机理;基于自主搭建循环水管路系统噪声实验平台,开展管路流噪声实验研究,验证了数值方法的可靠性.结果表明:仿生微沟槽的覆盖可以改善管路近壁面流场,抑制湍流的猝发,从而达到抑制流噪声的效果;随着仿生微沟槽在管路上的覆盖面积不同,所产生的降噪效果也不同,当仿生微沟槽全覆盖时,降噪效果最佳.

摘要：在高速水洞中进行了水下航行器流噪声的试验研究,测量了不同头部线型、不同来流速度、不同测试点位置处水下航行器缩比模型的流噪声声压谱特性。试验结果发现,上述因素对模型流噪声均有显著影响:模型头部端面直径越小,头部曲线段越长,其流噪声声压级越小;流噪声声压级随着来流速度的增大而增大;相比头部端面其他位置,驻点处的流噪声声压级最小。同时,运用相似率估算了大尺度航行器的流噪声声压谱,获得了较好的预测值。该研究成果对水下航行器的声学设计具有一定的指导意义。

摘要：针对船舶、潜艇海水管路系统中阀门引起的流噪声问题,采用计算流体力学通用软件Fluent对实际使用中的通海阀内流场分布进行仿真计算,根据该可视化结果分析影响通海阀性能和产生噪声的原因,对通海阀的结构进行改进,提出了一种新型内流道结构.该内流道,可有效降低阀内最低压力、提高阀内最高速度、降低阀内最高湍动能、消除漩涡,能够从根本上降低阀门流噪声.同时为高压通海阀提供一个安全、流畅的内部通道,并对通海阀结构以及流道的优化设计提供指导性建议.

摘要：相隔一定距离的两个同向旋涡相互诱导而形成绕中点旋转的涡对,进而诱发流噪声。该文基于不可压缩流场提供的非稳态流动信息,采用黏声分离法研究水流场中旋转涡对的声学特性。计算结果同理论值进行比较,并探讨了计算条件对计算稳定性和准确性的影响。计算结果表明:在选取合适的计算参数(人工阻尼、网格尺寸和时间步长)的情况下,黏声分离法方法适用于预测水流噪声。对不可压缩旋转涡对的声场特性进行分析,得到旋转涡对声压图案类似四极子,在远场接近圆柱波;随着旋转马赫数的增加,声压级增大。

摘要：[目的]为降低传统圆形声呐外表面流噪声,设计3种不同外形(圆形、椭圆形以及方形)的声呐,并对其外表面的水动力特性和流噪声进行研究。[方法]基于Fluent中的标准k-ε湍流模型和Lighthill声类比方法,分析3种不同外形声呐外表面的流场和声场。[结果]结果显示:方形声呐的升力系数幅值和阻力系数均值最大,其次是圆形,椭圆形最小;各声呐方案的水动力特性之间的差异是因边界层分离点及尾涡的不同所致。对比流噪声结果发现,圆形声呐的总声压级最大,椭圆形声呐最小。圆形和方形声呐呈现了"正8字"的偶极子声源特性,声辐射最大值垂直于来流方向;而椭圆形声呐呈现"倒8字"的偶极子声源特性,最大值在水平来流方向。[结论]椭圆形声呐可以替代传统的圆形声呐,结果可作为声呐外形设计的参考。

摘要：文中针对水下航行器目标远程探测的需要,分析研究了流噪声的形成机理,给出了流噪声的分析方法,并根据实测流噪声数据格式设计研制了噪声数据分析软件。该软件分析精度高、易操作,可给出流噪声强度随航速变化的规律和功率谱等指标。应用该软件分析了水下航行器流噪声的实测数据,为水下航行器远程探测换能器的设计和安装提供了重要依据。

摘要：应用DES(Detached Eddy Simulation)湍流模型模拟表面开孔水下回转体在一定来流速度下非定常流体力学现象,分析开孔附近的精细流动结构及流场时频特性;结合FW-H模型计算开孔体流噪声,分析噪声频谱及总噪声级指向性特点。对两种方案开孔形式的回转体流场及流噪声特性进行对比。结果表明:其中的一个方案较另一方案阻力增加1%,脉动幅值也较大;两方案指向性相似,方案1的噪声级在各方向上较方案2约大4dB。频谱分析结果表明,造成方案1噪声相对较大的主要原因是孔穴流动的相互干扰。

摘要：在曲线网格下基于粘声分离方法对流场中的静止圆柱同声波和涡波的相互作用进行研究.首先推导了曲线坐标系下、适用于水流噪声的粘声分离方法(viscous acoustic splitting method,VASM)控制方程,并采用7点色散关系保持(dispersion-relation preserving,DRP)格式和四阶时间差分格式进行计算.然后将静止流场中圆柱壁面对声波反射的计算结果同理论值进行比较,验证了计算方法模拟水中物体对声波散射的准确性.进而模拟了旋涡行走发声的特性,并分析了流速等对声场特性的影响.

摘要：[目的]水面舰船周围因非定常流动引起的流噪声问题是舰船声隐身设计技术的难点,自由液面的存在使之不同于潜艇水动力噪声计算。为解决这一问题,[方法]采用流体体积(VOF)法结合SST k-ω湍流模型计算船体外非定常流场,赋予自由液面空气声阻抗来模拟吸声边界。将船体表面脉动压力作为流噪声声源,应用声学有限元法计算水面舰船的水下辐射噪声。[结果]计算所得结果与实验值吻合良好,表明噪声源主要集中在船艏兴波处。[结论]所得结果表明所用计算方法可以较准确地模拟水面舰船的流场与声场,对水面舰船声隐身设计具有参考价值。