泵喷推进器叶轮叶片及射流噪声特性数值分析与研究

发布时间：2021-10-27 14:17

　　水下航体的动力装置是其噪声的主要来源之一。泵喷推进器在作为水下军事设备的动力装置时,噪声会极大降低其隐蔽性,研究泵喷推进动力装置产生的噪声特性意义重大。本文采用数值模拟的方法对不同工况下泵喷推进器和其射流状态进行了流场的计算与分析,以此为基础进一步开展对泵喷推进器内部叶轮叶片旋转偶极子声源和射流声源进行声场的计算和分析,并通过改进泵喷推进器出口结构以降低射流噪声,主要工作成果与结论如下:1.基于国内外流动噪声数值模拟方法的研究进展的系统总结,分析比对了声学边界元法、声学有限元法以及直接法、间接法（声类比法）和宽频噪声法等各自适用范围及优缺点,确定适合本文研究对象的研究方法和求解思路;2.完成了圆柱-翼型干涉流场和声场的数值模拟,并与文献中的相关实验值进行对比,从而验证了本文数值模拟方法的准确性;研究了圆柱-翼型间距和来流速度对噪声水平的影响,为计算分析泵喷推进器复杂流场及噪声奠定基础。3.完成自主设计的泵喷推进器流场定常、非定常数值模拟,获得泵扬程和效率随流量变化的性能曲线以及泵的非定常特性压力脉动等重要流场参数;基于泵喷推进器内部流场非定常计算提取的叶轮旋转偶极子声源,采用声学边界元... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景及意义
        1.1.2 泵喷推进器
    1.2 泵喷推进器噪声研究现状
    1.3 流动噪声研究现状
    1.4 本文主要研究内容
2 数值模拟基础与流动噪声
    2.1 流动控制方程及数值模拟方法
    2.2 流动噪声声源
    2.3 流动噪声数值解法
        2.3.1 直接法
        2.3.2 间接法
        2.3.3 宽频噪声法
    2.4 噪声评估方法
    2.5 本章小结
3 流场与噪声数值模拟的验证及分析
    3.1 引言
    3.2 圆柱-翼型干涉模型
    3.3 CFD数值计算的验证
    3.4 圆柱-翼型干涉噪声验证及分析
    3.5 本章小结
4 多工况泵喷推进器声场分析与研究
    4.1 引言
    4.2 泵喷推进器模型
    4.3 泵喷推进器内流场特性
    4.4 流量对泵喷推进器叶轮叶片噪声的影响
    4.5 本章小结
5 多工况射流辐射噪声分析与研究
    5.1 引言
    5.2 射流流场特性分析
    5.3 射流辐射噪声主要来源
    5.4 改进结构的多工况射流流场及噪声
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]泵喷推进器低噪声优化设计[J]. 张明宇,王永生,林瑞霖,靳栓宝.  华中科技大学学报(自然科学版). 2019(03)
[2]叶栅内压力脉动特性及其对流致噪声的影响[J]. 李仁年,李瑾,权辉,葸鹏,傅百恒.  机械工程学报. 2019(08)
[3]喷水推进器水下辐射噪声边界元计算方法[J]. 刘强,王永生,张明宇,易文彬,魏应三.  中国舰船研究. 2017(04)
[4]船后喷水推进器水下辐射噪声源脉动流场的数值计算[J]. 付森宗,谢天宇.  船舶力学. 2017(05)
[5]水动力噪声计算方法综述[J]. 李环,刘聪尉,吴方良,陈灿.  中国舰船研究. 2016(02)
[6]非均匀进流下喷水推进泵进流速度场的数值分析[J]. 金实斌,曹璞钰,王洋.  排灌机械工程学报. 2016(02)
[7]叶片出口角影响离心泵噪声辐射数值研究[J]. 丁剑,刘厚林,王勇,谈明高,崔建保.  振动与冲击. 2014(02)
[8]基于CFD/CA的离心泵流动诱导噪声数值预测[J]. 司乔瑞,袁寿其,袁建平,阳君.  机械工程学报. 2013(22)
[9]空化工况下喷水推进器推力性能计算[J]. 丁江明.  华中科技大学学报(自然科学版). 2013(10)
[10]采用k-ε湍流模型的喷水推进器性能预报[J]. 常书平,王永生.  华中科技大学学报(自然科学版). 2012(04)

博士论文
[1]离心泵作透平流体诱发噪声特性理论数值与试验研究[D]. 代翠.江苏大学 2014
[2]水下航行器泵喷推进器设计方法研究[D]. 刘业宝.哈尔滨工程大学 2013

硕士论文
[1]泵喷推进器激振力特性数值分析[D]. 姜汉.哈尔滨工程大学 2017



本文编号：3461774