螺旋桨空泡噪声测量与分析.pdf

第8卷第1期
中国舰船研究
Vol 8 No
2013年2月
Chiese Journal of Ship Research
Fcb.2013
dai:10.3969/.is8n.1673-3185.2013.01.01
网络出版地址http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1755.tj.20130116.1149.004.html
螺旋桨空泡噪声测量与分析
杨勇,熊鹰,时立攀
海军工程大学船工程系,湖北武汉430033
摘要:通过对空泡水筒中螺旋桨进行空泡噪声测量试验,采集了螺旋桨在空化条件和非空化条件下的噪声信
号。借助数字信号处理技术対声信号进行频谱分析,研究空泡噪声特征信号在频域的特征和规律,以便判別或
预报这类空泡及其噪声特性。此次试验持别引入加速度计,测量了螺旋米动力仪引起的机械振动信号,并得出
其信号对水听器采集的水声信号影响较大,可采用噪声消除方法降低干扰。试验表明,噪声频率在高频时空化
噪声比非空化噪声声功率级増加约20dB。另外,细介绍了噪声测量系统和测试方法,同时也采用高速摄像
机对螺旋桨空泡进行了观测
关键字:空泡水筒;空泡噪卢;高速摄像机;空泡观察
中图分类号:661.44
文献标志码:A
文章编号:1673-3185(2013)01-84-06
Measurement and Analysis of the Cavitation Noise of Propellers
YANC Yong, Y10AG Ying, Slif Lipan
D)eplarlmcnl of Naval Archilcclurc Hnginccring, Naval Universily of Hngincering, Wuhan 430064, China
Abstract: This paper investigates the cavitation and non-cavitation noises produced by propellers based
on a water tunnel experiment. The power spectrum of the noise is first analyzed through digital signal pro
c essing technologies, where the frequeney features and regular patterns of the cavitation noise signal are
oblaincd for forccasling purposes. Particularly, the accclcromctcrs arc cuploycd during whc cxpcrimcnt lo
ucasurc Uc mcchanical vibraion signal. which rcvcas its scycrc inlcrlcrcnec on Lc undcrwalcr acoustic
signal. Thus, a noise reduction procedure is applied to reduce the external noise. The results show that at
high frequencies, the sound power level under the cavitating flow condition is 20 db higher than that unde
Lhc uon-cavilaling [low condition. Asidc from thcsc obscrvalions, whe cavitation behavior of Lhc propeller is
cxainincd with lhc help of high-speed camncras, whilc the mcasuring system and mcthods are also dis
cussed in detail
Key words: cavitation tunnel; cavitation noise; high-speed camera; cavitation observation
0引
卢之间的密切关系,通过螺旋桨噪卢来研究螺旋
米空化的方法,已被越来越多的研究人员采用。
艇的水下噪声来源于3大噪声声源一一螺目前,螺旋桨空泡噪声的产生机理和模型建立尚
旋桨噪声、机械噪声和水动力噪声。在这3大噪未成熟,还无法精确定量预报蝶旋桨空泡噪声谱
声源中,螺旋桨噪声对总噪声的贡献最大"。通级,而实桨的噪声谱级则·般是通过海上实测获
常,将螺旋桨噪卢分为厚度噪声、荷载噪声和空泡得,不仅费用高、周期长,而且难度也大。近年来
噪声,螺旋桨?且发生空泡,随着空泡的发展,人们在空泡水筒或减压水池中不断探索螺旋桨模
螺旋桨空泡噪卢将成为舰船总噪声中最主要的部型的空泡噪卢,试图发现螺旋桨空泡噪卢的规律
分,进而破坏舰船的声隐身性。繁于空化与噪性特征+。
收稿日期:2012-05-23
网络出版时间:2013-01-1611:49
基金项目:家自然科学基金资功项目(51009145)
作者简介:杨男(1987-),男,士研究生。研究方可:船拍流体力学。E-mil:yallgyongouc@c163.com
熊鹰(1958-),男,教授,博士生导师。研究方向:船舶流体力学
通信作者:熊