بررسي عددي عملكرد آكوستيكي يك نمونه پروانه دريايي

صداي منتشر شده از كشتي ها يكي از مهم ترين صداهاي اقيانوس است و صداي پروانه يكي از اجزاي اصلي صداي كشتي است. اندازه گيري صداي پروانه در آزمايشگاه با وجود دقت بالا و قابليت اطمينان خوب، هزينه هاي بالايي دارد و بسيار زمان بر است. به همين دليل در سال هاي اخير محاسبه صداي پروانه با استفاده از روش هاي عددي مورد توجه قرار گرفته است. در اين مطالعه بررسي عددي سطح صوتي كاركردي يك پروانه دريايي بر اساس ديناميك سيالات محاسباتي (CFD) و روابط آكوستيك فاكس ويليامز-هاوكينگز (FW-H) انجام شده است. در اين پژوهش به منظور اعتبارسنجي روش حل ابتدا ميدان سيال حول پروانه DTMB4119 شبيه سازي شد و سپس سطح فشار صوتي آن با استفاده از روش انتگرالي فاكس ويليامز- هاوكينگز استخراج و با نتايج تجربي، مورد ارزيابي قرار گرفت. سپس يك نمونه پروانه دريايي مورد شبيه سازي قرار گرفت. ارزيابي عمكرد آكوستيك اين پروانه در دو حالت دائم و غير دائم صورت پذيرفت. ابتدا يك شبيه‌سازي هيدروديناميكي حالت دائم ايجاد شد و سپس ميدان جريان با اتخاذ معادلات غير دائم گردابه هاي جداشده تاخيري بهبود يافته (IDDES) شبيه‌سازي گرديد. با توجه به قطر پروانه (D=2m) اين شبيه سازي براي مقياس مدل انجام گرفت سپس براي تعميم نتايج نويز به اندازه ي واقعي پروانه از معادلات ITTC87 استفاده شد. سطح صوتي پروانه در فواصل 1و 4 متر و زواياي 30، 60 ،90، 120 و 150 ترسيم شد و مورد بررسي و تحليل قرار گرفت.