水翼空化噪聲性能的數(shù)值預(yù)測(cè)研究.pdf

1、分類號(hào)TK7UDC密級(jí)學(xué)號(hào)0908070758碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文水翼空化噪聲性能的數(shù)值預(yù)測(cè)研究水翼空化噪聲性能的數(shù)值預(yù)測(cè)研究黃永學(xué)科門類：類：工學(xué)學(xué)科名稱：稱：流體機(jī)械及工程流體機(jī)械及工程指導(dǎo)教師：師：廖偉麗廖偉麗教授申請(qǐng)日期：期：2014年3月摘要I論文題目：論文題目：水翼水翼空化噪聲性能的數(shù)值預(yù)測(cè)空化噪聲性能的數(shù)值預(yù)測(cè)研究研究?學(xué)科名稱：學(xué)科名稱：流體機(jī)械及工程流體機(jī)械及工程姓名：名：黃永簽名：簽名：指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：廖偉麗

2、廖偉麗教授簽名：簽名：摘要流體機(jī)械發(fā)生空化時(shí)，必然誘發(fā)隨機(jī)剝蝕、振動(dòng)和劇烈噪聲等不穩(wěn)定現(xiàn)象。本文以二維水翼、單列葉柵和三維水翼為研究對(duì)象，進(jìn)行了空化流動(dòng)數(shù)值模擬計(jì)算，揭示了其空化發(fā)展、演變的原因及規(guī)律，獲取了空化演變過程中水翼升、阻力系數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律，并對(duì)不同對(duì)象間的變化規(guī)律進(jìn)行了分析對(duì)比，最后對(duì)其空化噪聲特性進(jìn)行了探索性研究。水翼空化的非定常過程包括空化初生、發(fā)展、斷裂、脫落、破滅，呈現(xiàn)出明顯的脈動(dòng)性和周期性，而且水翼的升、阻力系

3、數(shù)也表現(xiàn)出周期性的非定常特性，通過頻譜分析，得出其空泡的脫落頻率。二維水翼模擬計(jì)算表明，翼型空化區(qū)域尾部的反向射流是誘發(fā)翼型表面局部區(qū)域壓力升高，致使空泡發(fā)生斷裂、脫落的主要原因；水翼吸力面的壓力波動(dòng)是引起噪聲和升力損失的主要原因；而且噪聲信號(hào)的模擬測(cè)量必須選擇合理的測(cè)量范圍與時(shí)間步長(zhǎng)，防止模擬結(jié)果失真。柵中水翼與單個(gè)水翼的空化現(xiàn)象基本相同，但柵中水翼受到柵中其它水翼的干涉，升、阻力系數(shù)波動(dòng)的幅值有所減小，而且空化云的脫落速度變慢；聲特

4、征信號(hào)受葉柵影響較大，其相互疊加、抵消、干涉，增加了模擬測(cè)量的難度。三維水翼與二維水翼的空化現(xiàn)象既有類似又有區(qū)別，都經(jīng)歷了初生、發(fā)展、斷裂、脫落、破滅周期性的脈動(dòng)過程。二維水翼模擬計(jì)算中，翼型空化區(qū)域尾部的反向射流是誘發(fā)翼型表面局部區(qū)域壓力升高，致使空泡發(fā)生斷裂、脫落的主要原因。而三維水翼模擬計(jì)算中，不僅翼型空化區(qū)域尾部的反向射流對(duì)空泡的斷裂、脫落起重要作用，而且側(cè)向射流也對(duì)這一過程進(jìn)行了加強(qiáng)，在它們的共同作用下，使脫落的空化云類似字母