【摘 要】
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对于水面船舶和水下潜航器来说,螺旋桨空泡效应都是一个不可忽视的问题。因为其对螺旋桨水动力性能影响是十分显著的,其危害主要集中在噪声、振动、剥蚀三方面。并且这三方面都跟空泡效应产生的气泡有关,因此如果能尽快诱使气泡在还未形成大气泡产生溃灭前使其加速浮出水面,就可以通过降低气泡在螺旋桨附近溃灭的几率来减小甚至抑制空泡效应危害。本研究的主要内容是探索和实践在螺旋桨附近开设喷气孔形成气泡幕来诱使空泡效应提
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对于水面船舶和水下潜航器来说,螺旋桨空泡效应都是一个不可忽视的问题。因为其对螺旋桨水动力性能影响是十分显著的,其危害主要集中在噪声、振动、剥蚀三方面。并且这三方面都跟空泡效应产生的气泡有关,因此如果能尽快诱使气泡在还未形成大气泡产生溃灭前使其加速浮出水面,就可以通过降低气泡在螺旋桨附近溃灭的几率来减小甚至抑制空泡效应危害。本研究的主要内容是探索和实践在螺旋桨附近开设喷气孔形成气泡幕来诱使空泡效应提前发生,继而削减空泡效应危害的可行性。需要说明的是,经过螺旋桨材质的不断提升,空泡效应产生的剥蚀对螺旋桨危害已经没有噪声和振动导致的推力问题突出,因此本次研究在判断空泡效应是否得到改善时主要侧重于观察噪声变化大小,同时辅以推力大小变化作为参照。先是着重分析研究了气泡降噪原理以及其在抑制螺旋桨空泡噪声方面的机理;然后结合已有的气泡幕降噪的研究方法提出了一种全新的降低船舶空泡噪声危害的方法,最后进行了试验论证分析。在试验过程中,采用CAD进行图纸设计、Solid Works建模,再利用3D打印出模型。待制作出好整套试验装置后在船池中进行阻力以及自航试验,并采用水听器测量噪声。最后在DH5927动态数据采集分析系统中对噪声进行傅里叶分析、求取倍频程,以研究一系列噪声总值变化规律。研究最后得出的最优解验证了设计方案对于降低空泡噪声的可行性。
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