舷侧部位低噪声通海口结构形式优化设计研究.pdf

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1、《科技与管理》2014年第2期文章编号：2030／SG(2014)02—02舷侧部位低噪声通海口结构形式优化设计研究吴亮潘国雄周赤奇高翠萍渐变的圆锥形喇叭管结构，在管道内部流量保持摘要：本文针对实船舷侧阀位置通海口结一定的条件下有利于降低流体速度，从而起到降构，采取加装圆锥形喇叭口、防护格栅和消声格噪的效果。栅等方式设计几种低噪声结构型式，运用CFD2)由于舷侧阀的调节作用，使流体的速率、软件计算分析，综合比较得到声学性能最优的低流向和压力急剧变化，部分流体质点间的速率陡噪声通海口加装圆锥形喇叭口、防护格栅的实船然增大，与速率

2、较慢的流体质点相互作用拍击结通海口的结构形式。构，同时根据Lighthill声比理论，这种复杂的效关键词：通海口结构低噪声结构流噪声应使能够产生流噪声的湍流因子增多，因此，这一过程势必产生强烈的流噪声。消声格栅结构是1引言既允许流体顺利通过，不会造成扰流阻碍，又具管路系统中的结构振动为主要噪声源之一，有“流体摩擦”性质的装置，它的存在使较大的但是管路流体强烈的湍流效应是结构振动的主要漩涡得以分化，弱化大涡能量向声辐射能转化，根源。充液管路流体流动的截面流向不停变化，有效降低辐射噪声中大涡产生的低频能量成分。除直接引起湍流自激噪

3、声，还间接地引起强烈的3)舷侧内部结构比较复杂，当水流经过阀腔、管系结构振动噪声。实船管路系统的振动测试表阀芯时一部分流体受阻，流体质点不能突然改变明，部分舷侧阀排出口(以下统称通海口结构)位运动方向，即流向不能平缓、圆滑地过渡，形成置耐压壳振级高于附近位置耐压壳振级，振动噪流体逆流运动的趋势，结果使这部分流体不停地、声问题较为突出。剧烈地在管道内作漩涡运动。这些漩涡、势流与本文以通海口结构为研究对象，采取加装圆阀壁面以及漩涡自身之间的相互作用造成涡激振锥形喇叭口、防护格栅和消声格栅等方式对通海动，并产生强烈的噪声。防护格栅结

4、构可以改变口结构进行声学性能优化设计，通过计算流体力流体混乱的流动方向，它的存在能够限制通海口学进行流噪声数值模拟分析，得到声学性能最优局部位置流体逆流，避免通海口结构小规模近壁的通海口结构优化形式。紊流脉动能量直接传递至舷外海水中。本文主要采用Fluent软件中自带的FW-H噪2理论依据和计算方法声模型进行流噪声计算和分析。包括定常计算和对舷侧通海口出口结构形式进行优化研究的非定常计算，均为求解不可压缩雷诺平均理论依据如下：Navier-Stokes方程。定常计算中对流项采用二阶1)舷外噪声最直接声源是舷外射流，射流进中心差

5、分格式，扩散项采用二阶迎风格式，压力一入舷外流体中，在舷外船壳处形成射流混合噪声，根据Fisher等理论，降低射流速度，是减小声强速度的耦合采用SIMPLE方法。湍流模型采用标准k一￡模型，近壁面采用标准壁面函数。非定常最有效的途径。将通海口的方盒子结构改为管径计算的压力一速度耦合采用PISO方法。作者简介：吴亮，男，硕士，工程师。3低噪声通海口结构优化设计方案仿真模研究方向：船舶减振降噪。4科技与管理2014／2