矢量拖曳线列阵流噪声时-空相关特性研究.pdf

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1、第36卷第l期哈尔滨工程大学学报Vol_36No．12015年1月JournalofHarbinEngineeringUniversityJan．2015矢量拖曳线列阵流噪声时一空相关特性研究马根卯，时胜国，于树华，。(1．杭州应用声学研究所，浙江杭州310023；2．哈尔滨工程大学水声技术重点实验室，黑龙江哈尔滨150001；3．哈尔滨工程大学水声工程学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：为了降低矢量拖曳线列阵流噪声，提高矢量拖曳线列阵的工作性能，需要研究其流噪声场的分布规律，根据细长圆柱外表面湍流边界层(TBL)压力起伏的Carpent

2、er模型，采用波数一频率谱分析方法导出拖线阵护套内圆柱形矢量水听器流噪声场声压和轴向质点振速及其时一空相关矩阵的一般表达式，并由数值积分法计算了流噪声场的空间相关性。数值计算结果表明：窄带流噪声轴向相关半径在几十厘米范围内，以半波长布阵的矢量拖曳线列阵各阵元所接收的流噪声在轴向上是近似不相关的；窄带流噪声径向相关性随着频率以及径向位置变化较大；宽带流噪声声压和轴向质点振速之间是近似不相关的，这也为后置信号处理算法抑制流噪声提供理论依据。关键词：矢量水听器；拖曳线列阵；流噪声；自功率谱；相关性；压力起伏；Carpenter模型doi：10．3

3、969／j．issn．1006·7043．201310011网络出版地址：http：／／www．cnki．net／kcms／detail／23．1390．U．20141107．1518．001．html中图分类号：TB535文献标志码：A文章编号：1006—7043(2015)01—0057—05Researchonthetempora1．spatialcorrelationoftheflow-．inducednoiseintheapplicationoftowedlineararrayMAGenmao．SHIShengguo．YUShuh

4、ua(1．HangzhouAppliedAcousticInstitute，Hangzhou310023，China；2．ScienceandTechnologyonUnderwaterAcousticLaboratory，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China；3．CollegeofUnderwaterAcousticEngineering，HarbinEngineeringUniversi—ty，Harbin150001，China)Abstract：Inordertodepress

5、theflow．inducednoiseofvectortowedlineararray，improveitsperformance，itiSnecessarytostudythedistributionoftheflownoisefield．FollowingtheCarpentermodelthatiSbasedontheturbu．1entboundarylayer(TBL)ofalong，thincylinder，thegeneralmathematicalexpressionsoftheacousticpressureofthef

6、low．inducednoiseofacylindricalvectorhydrophoneintoweredlinearraysheath，theaxialparticlevelocity．andtheirtempora1．spatialcorrelationmatrixarederived．ThespatialcorrelationoftheflownoiseiSthencalculatedbynumericalintegration．Thenumericalcalculationresultsshowedthatwithinthete

7、nsofcentimeterrangeoftheax—ialcorelationradiusofnarrowbandflownoise．theflownoisereceivedbyvectorhydrophone’SelementsoftowedlineararaybasedonhalfwavelengthiSapproximatelyuncorrelatedintheaxialdirection．Italsoshowedthatthe~equencyandradialpositionhavegreatinfluencesontheradi

8、alspatialcorelationsofnarowbandflownoise．Thepressureandaxialparticlevelocityofwidebandflo