水介质流噪声粘声分离计算方法研究

《水介质流噪声粘声分离计算方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：U661密级：公开UDC：629.5编号：201570105中国舰船研究院硕士学位论文水介质流噪声粘声分离计算方法研究作者：刘聪尉指导老师：吴方良高级工程师学科专业：船舶与海洋结构物设计制造中国舰船研究设计中心二〇一五年三月分类号：U661密级：公开UDC：629.5编号：201570105硕士学位论文水介质流噪声粘声分离计算方法研究Title:StudyonWaterFlowNoiseCalculationUsingViscousAcousticSplittingMethod指导教师姓名：吴方良职称：高级工程师学位申请人姓名：刘聪尉申请学位级

2、别：工学硕士专业名称：船舶与海洋结构物设计制造研究方向：船舶性能和流噪声论文提交时间：2015年3月培养单位：中国舰船研究设计中心学位授予单位：中国舰船研究院学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文所有研究工作，均在导师指导下由作者本人独立完成。引用的有关观点、方法、数据和文献已在论文中注明，并与参考文献对应。除论文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其它个人或集体已经公开发表的研究成果。对本文研究做出任何贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式注明并表示感谢。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权声明中国舰船研究院和中国舰船研究设计中心有

3、权保存本人呈交的学位论文复印件及电子版，有权向国家有关部门或机构送交论文复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国舰船研究院和中国舰船研究设计中心可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描手段保存或汇编本论文。本学位论文属于：公开内部□秘密□，在年解密后适用于本授权书。学位论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日中国舰船研究院硕士学位论文摘要在高航速下，流噪声成为影响潜艇隐蔽性的突出因素。准确评估潜艇流噪声性能，控制流噪声发生机制并展开相应的流噪声优化设计是未来潜艇设计的重要环节之一。本文以计算水

4、动声学的理论和计算方法应用为研究对象。考虑了水和空气的物理特性的巨大差异，将计算气动声学的理论和算法成果运用到水动声学领域。首先，结合水介质状态方程，分别在直角坐标和曲线坐标下推导了适用于水介质流噪声的粘声分离计算方法的控制方程和离散格式；然后，通过水介质中旋转双涡发声、圆柱水声反射和圆柱涡声相互作用现象的典型算例计算，验证本文建立的粘声分离计算方法和自主编制的声场计算程序；最后，以圆柱绕流和空腔流动为简化的计算模型，应用大涡模拟/粘声分离的混合计算方法模拟流噪声的发生和传播过程，考察了两种情况下的流噪声发声机理和传播特性，并与大涡模拟/声类比方法进行

5、了比较。分析结果表明，粘声分离计算方法用于分析水介质流噪声的产生和传播机理是有效的。在考察网格尺寸、时间步长、阻尼系数等因素对计算结果的影响后，本文采用的粘声分离计算方法和编制的声场计算程序取得了合理可信的计算结果。本文针对水介质可压缩性极弱、密度大、运动粘度小等物性特点和马赫数极低，雷诺数较高的流动特点，首次借鉴计算气动声学的方法，利用先进数值计算技术，建立了适用于水介质的流噪声计算方法。本文工作为开发水动力噪声估算软件、进行总体优化设计和水动力噪声研究提供了必要的技术基础。关键词：潜艇流噪声；粘声分离方法；水动力噪声；圆柱绕流；空腔流I水介质流噪声

6、粘声分离计算方法研究ABSTRACTFlownoiseofsubmarineathighspeedisoneofthemostimportantaspectsontheconcealmentperformance.Accuratepredictionandevaluationofflownoiseisoneofthevitalsegmentsinfurthersubmarinedesign.Theobjectsofthisstudyarethetheory,calculationmethodofComputationalHydro-Acoustic(C

7、HA)andtheirapplicationincomputingwaterflownoise.Takingthedistinctdifferencesbetweenthephysicalpropertiesofwaterandairintoconsideration,thetheoryandalgorithmofComputationalAero-Acoustic(CAA)areadjustedintothefieldofComputationalHydro-Acoustic.Firstly,basedonthestateequationofwate

8、r,thegoverningequationsanddiscretizationmethodo