泵喷分布式脉动压力激励下泵喷艇体耦合系统振动声辐射

摘要：

针对suboff艇后泵喷推进器分布式脉动压力激励下的泵喷-轴系-艇体耦合系统振动声辐射响应计算和特性分析开展研究.建立计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)模型利用剪切应力输运(shear stress trans-fer,SST)k-ω模型进行suboff艇后泵喷推进器表面脉动压力的计算,利用耦合有限元法(finite element method,FEM)建立泵喷-轴系-艇体耦合系统动力学模型,结合自编径向基函数插值程序获得表面脉动压力在泵喷结构湿表面的空间分布,利用边界元法(boundary element method,BEM)计算泵喷-轴系-艇体耦合系统的声辐射特性.对泵喷-轴系-艇体的耦合模态特性、传递力、辐射声功率和指向性等开展分析.结果 表明:声辐射以转子表面脉动压力的贡献为主;二阶轴频以上,纵向脉动压力的贡献占优;泵喷激励下,振动声辐射主要特征频率包括激励力特征线谱、艇体的纵振模态、转子同相振动模态(呼吸模态)、转子-轴系一阶纵振模态等;导管和定子脉动压力激励下振动声辐射响应峰值出现在叶频(blade pass-ing frequency,BPF)和2倍叶频处,量级和转子表面脉动压力激励处于同一量级,但其和转子表面脉动压力共同作用时,由于相位相互抵消,响应幅值并没有显著增大.研究结果可为泵喷-轴系-艇体耦合系统振动声辐射的控制提供指导.

关键词：泵喷;分布式脉动压力;泵喷-轴系-艇体耦合系统;模态;振动声辐射

所属期刊栏目：40

分类号：TH212;TH213.3(起重机械与运输机械)

资助基金：国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项;上海市青年科技启明星计划;科技委创新特区项目

在线出版日期：2021-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1-9