有限水深下舱段模型水下声辐射圆柱形阵列测量研究

发布时间：2022-01-12 20:36

　　在水面舰艇的研发阶段,随着对其声隐身性能指标的提高,一般采用数值仿真或者舱段模型试验来考核并优化其声学设计。对于舰艇水下声辐射预报方法,也会利用舱段模型试验来验证。考虑试验成本、操作便利性和背景噪声等因素,一般将舱段模型放置在露天水池进行水下辐射噪声测量,因此开展舱段模型在有限水深露天水池的水下声辐射测量研究非常有必要。为了分析有限水深露天水池中舱段模型水下辐射噪声圆柱形阵列测量方案的合理性,本文对在2种水域模型的封闭半圆筒结构水下声辐射进行数值仿真,并对小水线面双体船缩比模型进行了露天水池试验和噪声估算。分析计算和实测结果,验证了有限水深露天水池中舱段模型水下辐射噪声圆柱形阵列测量方案的合理性。该研究成果对于露天水池中舱段模型水下辐射噪声测量试验具有指导意义。 

【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(07)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

测量船的布置距离示意图Fig.4Theschematicdiagramofmeasuringship′s

扑隳Ｐ头治?2种：1）直径为10m的半球，水面定义自由边界条件，球面定义为声学无限元单元，在与结构接触水域，网格大小同结构网格；2）直径为10m，高度为10m的圆柱，底部定义海底阻抗，圆柱侧面定义为声学无限元单元，网格大小同第一种模型，在处理该水域辐射噪声计算结果时，取圆柱侧面的上半侧面积上的节点声压总和计算声源级，来模拟下文中水池试验测量过程中声阵长度为水深一半的情况。水域流体密度为1000kg/m3，流体声速为1500m/s。结构网格和水域网格接触部分流固耦合[6]，图1封闭半圆筒结构几何模型和有限元模型Fig.1Thegeometrymodelandfinitemodeloftheclosedsemi-cylindricalstructure·128·舰船科学技术第42卷

?[7]计算对应3种工况的水下辐射噪声，这3种工况的试验结果和计算结果对比如表1所示。同时给出左右舷柴油发电机和电机同时开启时，声源级1/3倍频程曲线和总级的试验与计算结果，如图6所示。可以看出，所有工况总级表1缩比模型计算结果与试验结果总级对比Tab.1Thetotallevelcomparisonofthecalculationresultsandthetestresultsofthescaledmodel开启工况左舷电机左舷柴油发电机左右柴发和电机试验结果总级/dB140.5130.4144.5计算结果总级/dB139.9131.2145.5误差/dB0.60.81图2两种水下辐射噪声有限元计算模型Fig.2Twokindsoffinitemodelforcalculatingunderwaterradiationnoise图3半圆筒水下辐射噪声2种模型结果对比Fig.3Theresultcomparisonofthetwomodesfortheunderwaterradiationnoiseofthesemi-cylindricalstructure图4测量船的布置距离示意图Fig.4Theschematicdiagramofmeasuringship′sarrangementdistance图5缩比试验模型Fig.5Thescaledtestmodel图6左右舷柴油发电机和电机同时开启，模型声源级1/3倍频程曲线Fig.6Thedieselenginesandthemotorsonbothsidesturnedonatthesametime,1/3octcurveofthemodel′ssoundsourcelevel第42卷吴帅，等：有限水深下舱段模型水下声辐射圆柱形阵列测量研究·129·

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3585421