تحليل هيدروديناميكي و آكوستيكي پروانه هاي مغروق به شيوه عددي

Hydrodynamic and Acoustic Analysis of Underwater Propellers by a Numerical Method

در اين مقاله نويز و هيدروديناميك دو مدل پروانه مورد بررسي قرار گرفته است. در بخش اول اين مقاله جريان غير كاويتاسيوني و كاويتاسيوني در شرايط عملكردي مختلف حول پروانه هاي دريايي به شيوه حجم محدود تحليل مي شود. تست هيدروديناميكي پروانه در تونل كاويتاسيون انجام و تطابق خوبي ميان نتايج عددي و تجربي در اين بخش برقرار است. در بخش دوم اين مقاله از نتايج جرياني بخش اول بعنوان شرايط اوليه منبع توليد صوت جهت استخراج سطح طيف صوت در معادله ويليامز و هاوكينگز به شيوه حجم محدود استفاده مي شود. رفتار طيف صوت ايجاد شده بخوبي تشريح شده و تطابق خوبي ميان اين نمودارها از لحاظ رفتاري و دامنه نوسانات با تحقيقات گذشته وجود دارد. در اين تحقيق انتشار صوت ناشي از منابع تك قطبي و دو قطبي در نواحي مختلف در جلوي هاب مورد بررسي قرار گرفته است.

The noise and hydrodynamics of two propeller models were investigated. First, the non-cavitating and cavitating flow was analyzed in different operating conditions around the marine propellers using the finite volume method (FVM). The hydrodynamic tests of the propeller were performed in the cavitation tunnel and similar results were observed between the numerical and experimental results. Second, the flow results obtained in the first step were used as the input to extract the sound spectrum levels (SPLs) in the Ffowcs Williams–Hawkings (FW-H) formulation, to predict the far field noise. In addition, the behaviour of the obtained SPL was studied and a good agreement was observed between our data and the previous works results. We investigated the noise emission regions and compared the SPL in different separation between the propeller hub, and the monopole and dipole sources.