大侧斜弹性桨非空泡噪声特性研究

以某型七叶大侧斜螺旋桨为研究对象,视螺旋桨为弹性体,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)耦合有限元法(Finite Element Method,FEM)的双向流固耦合方法,计算螺旋桨水动力性能。通过现有试验数据及相关文献验证该数值方法的准确性。并基于时域下桨叶表面的脉动压力作为旋转偶极子声源,通过傅里叶变换及声学有限元软件LMS Virtual. Lab计算分析七叶大侧斜弹性桨的非空泡噪声特性。结果表明,在5~1 000 Hz频段内,弹性桨的辐射声压级大于刚性桨。桨叶低阶弹性振动容易被激发,产生共振。针对偶极子声源,桨叶轴向平面内,远场的声压指向性主要为“∞”形分布,并且轴向的声压级远大于盘面方向,更容易被敌方声纳探测。近水面会影响螺旋桨辐射声压级的大小,越接近水面,声压幅值越小,这一现象在远场点处更显著。此外,螺旋桨轴向两端的声压指向性受近水面影响呈现不对称分布。