بررسي تاثيرات افزايش تعداد پره و استفاده از داكت در كاهش نوفه صوتي غيركاواك‌زا پروانه هاي مغروق

Investigation of influence of increasing the number of blades and using a duct in reducing the acoustic non-cavitatation noise of a submerged propeller

يكي از ضعف‌هاي استفاده از سامانه رانش پروانه در شناورها، نوفه (نويز) صوتي نسبتاً زيادي است كه در حين عملكرد آن توليد و به محيط اطراف انتشار مي يابد. روش‌هاي متعددي براي كاهش اين نوفه وجود دارد. كه هر يك باعث كاهش بخشي از نوفه پروانه مي‌شود. يكي از روشهاي معمول افزايش تعداد پره و ديگري استفاده از داكت حول پروانه است. در اين مقاله، با استفاده از نرم‌افزار نوشته شده آكوستيك پايتون براي تحليل صوتي در كنار تحليل‌هاي هيدروديناميكي حاصل از نرم‌افزاراَنسيس- سي‌اِف‌اِيكس به بررسي ميزان اثرگذاري هر يك از اين روش‌ها براي يك نمونه پروانه سري B پرداخته مي‌شود. ملاحظه مي‌شود كه استفاده از داكت مي‌تواند از انتشار بيش از 20 درصدِ تراز فشار صوت نوفه پروانه جلوگيري نمايد. از طرف ديگر، افزايش تعداد پره از پنج به هفت پره باعث كاهشِ بيش از پنج درصدي توليد نوفه مي‌شود. بر‌اساس نتايج حاصل از اعمال اين دو روش و به دليل آسان‌تر و كم-هزينه تر بودن روش استفاده از داكت حول پروانه، نتيجه گرفته مي‌شود كه اين روش اقتصادي و مناسب شناورهاي حاضر است.

A particular weakness of using a propeller propulsion system in a vessel is its relatively large acoustic noise which is emanated during its operation and is propagated into its surroundings. Various methods are available for reducing this noise and each of which can lead to the reduction of some portion of the generated propeller’s noise. One of the common methods is to increase the number of the blades and another is to utilize of a duct around the propeller. In this article, by using a computer code called “Acoustic Python,” developed for the purpose of acoustic analysis, along with the results of hydrodynamic analyses produced by ANSYS-CFX software, the effect of each of these two methods is investigated for a Series-B propeller. It is observed that, the application of a duct can indeed reduce the sound pressure level (SPL) of the noisefrom a propeller by more than 20%. On the other hand, it was also evident that increasing the number of blades from 5 to 7, causes a 5% reduction in the generated noise. Based on the obtained results and ease of installation, it is concluded that using a duct around an existing propeller is more appropriate and economical for reducing the generated acoustic noise.