基于大渦模擬的潛艇脈動壓力與流噪聲性能數(shù)值計算.pdf

1、潛艇在水下航行時所產生的流噪聲，是由艇體表面的脈動壓力及周圍湍流邊界層內的擾動而激發(fā)并輻射出去的，故采用一般的技術手段很難對流噪聲進行降噪，而只能通過探討流噪聲產生機理，改變艇體型線等方式來改進。因此對于潛艇脈動壓力與流噪聲的研究和控制，對提高潛艇的聲隱蔽性來說，是意義重大的。
　　潛艇壁面上的脈動壓力，是引發(fā)流噪聲的重要偶極子源。而對于它的求解，采用直接數(shù)值模擬方法會受到計算機資源和模型復雜程度的限制，而采用雷諾平均方法則無法求

2、得脈動信息。故文中應用大渦模擬理論，通過求解非定常不可壓縮的Navier-Stokes方程，對水滴型與其等截面積碟型這兩種潛艇模型的周圍繞流場與壁面脈動壓力進行了模擬計算。通過與潛艇模型脈動壓力的試驗結果比較分析表明，大渦模擬理論成功的模擬了潛艇壁面脈動壓力的頻譜變化，結果具有較可靠的精度。?
　　流噪聲的預報從Lighthill聲學類比理論開始，傳統(tǒng)的流噪聲計算一般以FW-H方程為基礎，但由于該方程在推導過程中做了緊致聲源假定，

3、故其只能計算遠場中的聲學信息，對潛艇壁面與近場則無能為力。目前新出現(xiàn)的將Lighthill聲學類比理論結合邊界元理論的方法，則能夠計算聲場中任意一點的噪聲結果。文中在回顧了上述兩種方法的計算機理后，以之前得到的流場信息為聲源，對潛艇的流噪聲聲場進行了計算。應用兩種計算方法所得的結果均表明，碟型艇體流噪聲性能要優(yōu)于水滴型艇體，這同脈動壓力的比較結論一致。并且在艇體曲率變化越接近流線型的點或方向上，流噪聲越小，反之則越大。
　　文中還