气流绕流产生的脉动压力场向辐射声场演变规律的探索

在对气流脉动压力与气流辐射声机理分析的基础上，提出了“涡旋尺度论”这一全新的理论观念，对其进行了物理描述，指出湍流场中的涡旋尺度是决定脉动压力到气流辐射声这一中间过渡过程各阶段声学性态的关键因素。通过风洞试验进行了实验论证，并用涡旋尺度定性地表征了高速汽车气流噪声声源的内在特性。     

螺旋桨脉动压力激励艉部结构引起的辐射噪声计算方法

本文根据水面船舶艉部结构的特点建立了螺旋桨脉动压力激励艉部结构的声辐射模型,推导了该模型的声辐射计算公式.并对典型船舶结构在四叶桨脉动压力作用下的辐射声进行数值计算,获得其远场辐射声.     

离心风机流场大涡模拟与管中噪声数值预报

[目的]为开展离心风机振动噪声预报,[方法]首先,对离心风机整个流域进行结构化网格划分,采用大涡模拟(LES)获得叶轮表面随时间变化的脉动力,以旋转偶极子辐射为模型,采用声学有限元方法计算管道中的辐射声;然后,以蜗壳部分的壁面偶极子为辐射源,计算壁面脉动压力辐射声;最后,将数值计算结果与试验结果进行对比分析。[结果]结果表明,蜗壳壁面脉动压力辐射声在低频段高于叶轮辐射声,而在高频段低于叶轮辐射声;数值计算结果与实验结果具有一致性。[结论]所提叶轮辐射声及蜗壳壁面脉动压力辐射声的预报方法可满足工程应用需求。     

螺旋桨脉动压力及噪声特性的数值模拟研究

采用LES方法结合FW-H声学模型计算分析了螺旋桨的近场脉动压力和远场声辐射特性.近场脉动压力分析结果表明:脉动压力频谱特性在桨盘面和桨轴方向存在差异,脉动压力幅值随着距离增大迅速衰减;若要得到螺旋桨远场辐射噪声,声压接收点的位置需至少距离螺旋桨10倍直径.远场噪声指向性分析结果发现:声压总级在桨轴纵向平面呈现椭圆形分布,轴向总声级比盘面周向大.此外,噪声频谱特性的分析结果发现,桨盘面和桨轴方向声辐射频率特性也存在差异.     

螺旋桨脉动压力及噪声特性的数值模拟研究

采用LES方法结合FW-H声学模型计算分析了螺旋桨的近场脉动压力和远场声辐射特性。近场脉动压力分析结果表明:脉动压力频谱特性在桨盘面和桨轴方向存在差异,脉动压力幅值随着距离增大迅速衰减;若要得到螺旋桨远场辐射噪声,声压接收点的位置需至少距离螺旋桨10倍直径。远场噪声指向性分析结果发现:声压总级在桨轴纵向平面呈现椭圆形分布,轴向总声级比盘面周向大。此外,噪声频谱特性的分析结果发现,桨盘面和桨轴方向声辐射频率特性也存在差异。     

半空间内结构声辐射研究

采用解析方法,以脉动球为例研究了以自由表面或刚性表面为界的半空间内的声辐射问题.重点研究了自由表面或刚性表面对结构辐射声功率和辐射方向性的影响.数值结果表明:在低频和自由表面距离脉动球源较近时,自由表面的存在会大大地减小脉动球源的辐射声功率,自由表面对辐射声功率的影响可高达-40dB左右.但随着频率和自由表面离脉动球源距离的增大,自由表面对脉动球源辐射声功率的影响会急剧地减小.当频率较高或自由表面距离球源较远时,自由表面对脉动球源辐射声功率的影响是不大的;刚性表面对脉动球源辐射声功率的影响远远小于自由表面对脉动球源辐射声功率的影响,其最大的影响也仅为 3dB.文中还讨论了用边界元法求解三维复杂结构在半空间内的声辐射问题,并进行了计算验证.     

刚性壁面三维陷落腔涡流噪声机理研究

陷落腔结构作为船舶表面的一种常见结构,其产生的噪声近年来广受关注。文章在马赫数为0.0048条件下,采用LES-Lghthill等效声源法对刚性壁面三维陷落腔的流场及声场进行仿真,形象地再现了陷落腔内部涡旋运动变化规律,分析了陷落腔涡流流动机制、脉动压力特性以及辐射噪声特征。通过对脉动压力功率谱及声功率频谱的对比分析发现,声功率谱的前三阶频率与陷落腔流体动力振荡频率吻合,这表明刚性壁面的三维陷落腔涡流噪声由流体动力振荡引起,由脉动压力构成的偶极子源对涡流噪声的贡献最大。研究成果为控制船舶涡流噪声提供了理论依据。     

声呐导流罩边界层壁面脉动压力研究进展

舰艇中、高速航行时,声呐导流罩外边界层的壁面受脉动压力激励,引起罩壳结构振动,并向罩壳内辐射噪声。该噪声是声呐平台区自噪声的主要成分。准确描述罩壳外边界层壁面脉动压力特征,是开展声呐导流罩内场自噪声影响评价以及导流罩壳减振降噪设计的基础和依据。首先,介绍壁面脉动压力功率谱的壁压试验法、半经验模型法、数值模拟法的相关进展;针对边界层转捩区的脉动压力功率谱特征,引出缩尺模型试验研究的尺度效应问题。其次,针对壁面脉动压力的尺度效应问题,概述脉动压力功率谱尺度律及其由模型试验到实船应用的发展,并介绍与缩尺模型试验载荷相似的重要手段——人工转捩方法的研究概况。最后,对人工转捩方法在声呐导流罩边界层壁面脉动压力载荷相似性研究中的应用进行展望。     

直角域内的结构声辐射特性研究

直角空间域的边界特性影响内部结构的声辐射特性.文章通过引入保角映射取得不同边界特性下直角空间域内声边界元法的格林函数,以此导出相应的声辐射方程.并以脉动球声源的声辐射为例,进行数值分析并对比了直角空间域的边界特性、频率和与边界的距离对声功率和声辐射指向性的影响.     

基于声辐射模态理论的声场分离技术

为了消除复杂声场中干扰噪声对于近场声全息重建精度的影响,该文提出了一种基于单层阵列测量的声场分离技术.当目标声源和干扰噪声源为相干声源时,利用源强密度声辐射模态分析理论建立了声源与辐射声场的数学关系模型,通过对单层阵列测量的声压数据进行空间重采样得到两组子数据,构造各组子数据与目标声源和干扰噪声源的声辐射模态之间的数学公式,再求解公式中目标声源的各阶声辐射模态的展开系数,可重构目标声源在阵列处的声场响应,达到声场分离的目的.刚性脉动球声源与刚性脉动球干扰源、平板声源与刚性脉动球干扰源的数值仿真及对影响该方法的相关参数进行了详细研究,相关结果表明该方法具有较好的有效性和正确性.     

船用大功率发电机流场及温度场分析计算

本文以某船用大功率发电机为例,建立了电机的流场和温度场三维耦合模型.基于流体动力学软件FLUENT,得到了电机稳定运行时的流场以及温度分布情况.通过对计算结果进行分析,在此基础上对通风结构进行了优化,有效降低了电机温升,为船用大功率发电机通风及热分析提供参考.     

数字式可逆励磁调节器

本文介绍了一种以DSP为核心的数字式可逆励磁调节器,该调节器使用IGBT构成的H桥来实现励磁电流的可逆调节。主要内容包括PMW斩波电路结构及功率开关器件的选择,缓冲电路,驱动电路,控制电路以及软件编程。     

基于DSP的可逆励磁调节器

本文提出一种基于DSP的数字可逆励磁调节器,该调节器使用IGBT构成的H桥来实现励磁电流的可逆调节.由于采用了较高的斩波频率和新颖的控制策略,减小了滤波元件的尺寸,并降低了IGBT的开关损耗.DSP的使用提高了控制器的运算速度,丰富了控制器的功能.试验结果表明该调节器可以很好的调节励磁电流,并能可靠地实现励磁电流的反向.     

绞吸挖泥船作业产量的现场优化技术

根据绞吸挖泥船疏浚作业产量现场优化技术研制出的辅助决策系统可直接安装在挖泥船上,根据水下土质变化情况,通过建立改进疏浚工艺的数学模型,采用电子信息技术进行疏浚产量的现场寻优,实现高产稳产,平均提高工效30%以上。     

水下系统布置方案研究

水下开发项目中,水下系统布置方案的选择不但关系到整个水下开发的资本性支出,而且对后期的投产使用的运营也有显著影响。该文针对南海某水下项目水下布置方案进行了研究和分析,并主要介绍了各种布置方案的优缺点和对后续运营的影响。     

舰船静电场特性分析

为了研究舰船静电场特性,对其产生机理进行了分析,并利用Beasy软件仿真,船模及实船试验,分析了舰船静电场信号与海水电导率,舰船涂层及阴极保护状态,舰船航速之间的关系。     

舰船电场隐身技术

由于电场探测跟踪技术的发展和电场引信水雷的存在，研究舰船的电场隐身技术具有极其重要的军事意义。介绍了舰船腐蚀防护静电场、轴频电场、工频电场等不同类型舰船电场产生的原因，并阐述了国外为减少舰船电场所采取的防护措施：如利用有限元和边界元的ICCP系统计算机辅助设计，使得在有效保护船体的前提下，舰船的防护电场降至最低；采用电场防护系统及电磁保护结构工艺等措施来尽量消除已形成的舰船电场等。从采用防护措施后舰船电场的减少效果可看出加强舰船电场隐身技术研究的必要性。     

FPSO转塔领域技术综述

海洋强国战略驱动下,深海油田的勘探与开发需要FPSO具备更强的系泊能力,其中转塔式单点系泊系统能够更好地保证作业安全。通过专利分析的方法,聚焦技术角度,梳理归纳了全球FPSO转塔领域的技术发展脉络。研究发现,目前转塔领域技术发展具有较强的阶段性。内转塔技术关注点主要为：转塔与锚泊、转塔与立管、转塔与浮筒、转塔与船体;外转塔的技术关注点主要为：外转塔的结构、安全性监测与防护。企业今后在内转塔方面应重点关注转塔结构和立管、锚链、浮筒、轴承之间的相关交叉技术,外转塔方面应更多关注高效作业的外转塔结构及其安全性。     

一种基于磁网络法的调制式磁齿轮计算模型

文章提出调制式磁齿轮基于磁网络法的线性磁网络计算模型,对磁场进行求解分析,并应用于具体算例。通过对比分别由磁网络法与有限元法得到的磁密波形,表明该磁网络模型可有效应用于调制式磁齿轮磁场分析,在满足精度的同时可减少计算量,适合于工程设计与优化初选。     

平板式移相变压器的磁场分析

提出了一种应用于多脉波整流的移相变压器,该新型移相变压器采用直线电机结构,具有结构简单,易于制造等优点.介绍了其工作原理.在不考虑平板式移相变压器的纵向端部效应和横向端部效应的前提下,分析了平板式移相变压器的磁场分布,为以后平板式移相变压器的优化设计提供了依据.