本文關(guān)鍵詞：螺旋槳低頻寬帶噪聲影響參數(shù)研究與流—聲多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計

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【摘要】：文章以譜方法為理論基礎(chǔ),以條帶法為數(shù)值求解方法,針對Sears力響應(yīng)函數(shù)引入厚度修正,建立了螺旋槳低頻寬帶噪聲理論預(yù)報方法。通過對比10葉模型螺旋槳水筒試驗數(shù)據(jù),驗證了厚度修正的效果,厚度修正后總聲級誤差由2 d B減少至1.1 d B。文中利用厚度修正后的預(yù)報方法,從三個層次六個方面對影響螺旋槳低頻寬帶噪聲的參數(shù)進(jìn)行研究,并實現(xiàn)了流-聲多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計:(1)單個螺旋槳影響參數(shù)靈敏度分析:1外半徑型值對總聲級影響較大,而內(nèi)半徑幾乎沒有影響。2利用Sobol靈敏度分析法對兩個不同葉數(shù)螺旋槳的流場參數(shù)和螺旋槳參數(shù)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn):不同槳葉下各參數(shù)影響因子幾乎一致,來流速度對于螺旋槳低頻寬帶總聲級有最大貢獻(xiàn),約為30%的正效應(yīng),其次是湍流度約為22%的正效應(yīng),而湍流積分長度僅占7%的負(fù)效應(yīng)。(2)單個螺旋槳流—聲多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計研究:以NSGA-Ⅱ為優(yōu)化算法,結(jié)合非定常面元法和低頻寬帶噪聲預(yù)報方法,實現(xiàn)流-聲多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計。(3)多個螺旋槳相對關(guān)系穩(wěn)健性分析:對不同螺旋槳低頻寬帶噪聲相對關(guān)系穩(wěn)健性進(jìn)行研究,分析湍流積分長度和湍流度變化的影響。該文的研究成果為下一步將低頻寬帶噪聲納入螺旋槳設(shè)計考核指標(biāo)奠定了理論基礎(chǔ)。
【作者單位】： 海軍裝備研究院;海軍工程大學(xué);中國科學(xué)院水下航行器信息技術(shù)重點實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 螺旋槳低頻寬帶噪聲 力響應(yīng)函數(shù)厚度修正 靈敏度分析 流—聲多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計 穩(wěn)健性分析
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(No.51079158)
【分類號】：U664.33
【正文快照】： 0引言螺旋槳低頻寬帶噪聲因其傳播距離遠(yuǎn)、能量大、容易造成槳-軸-艇耦合振動等危害而備受關(guān)注。以譜方法為理論基礎(chǔ),條帶法為數(shù)值方法是目前理論預(yù)報螺旋槳低頻寬帶噪聲的主要手段[2-6]。螺旋槳低頻寬帶噪聲的成因是螺旋槳導(dǎo)邊與隨機(jī)的湍流來流相互作用,造成攻角的起伏,從而

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