| 螺旋桨低频宽带噪声影响参数研究与流—声多目标优化设计 |
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| 引用本文： | 蒋靖伟,钱正芳,马骋,陈科,蔡昊鹏.螺旋桨低频宽带噪声影响参数研究与流—声多目标优化设计[J].船舶力学,2016,20(1):184-197. |
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| 作者姓名： | 蒋靖伟 钱正芳 马骋 陈科 蔡昊鹏 |
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| 作者单位： | 海军装备研究院,北京,100161;海军装备研究院,北京100161;海军工程大学,武汉430033;中国科学院水下航行器信息技术重点实验室,北京,100190 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(51079158) |
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| 摘 要： | 文章以谱方法为理论基础,以条带法为数值求解方法,针对Sears力响应函数引入厚度修正,建立了螺旋桨低频宽带噪声理论预报方法.通过对比10叶模型螺旋桨水筒试验数据,验证了厚度修正的效果,厚度修正后总声级误差由2 dB减少至1.1 dB.文中利用厚度修正后的预报方法,从三个层次六个方面对影响螺旋桨低频宽带噪声的参数进行研究,并实现了流-声多目标优化设计:(1)单个螺旋桨影响参数灵敏度分析:①外半径型值对总声级影响较大,而内半径几乎没有影响.②利用Sobol灵敏度分析法对两个不同叶数螺旋桨的流场参数和螺旋桨参数进行研究发现:不同桨叶下各参数影响因子几乎一致,来流速度对于螺旋桨低频宽带总声级有最大贡献,约为30％的正效应,其次是湍流度约为22％的正效应,而湍流积分长度仅占7％的负效应.(2)单个螺旋桨流—声多目标优化设计研究:以NSGA-Ⅱ为优化算法,结合非定常面元法和低频宽带噪声预报方法,实现流-声多目标优化设计.(3)多个螺旋桨相对关系稳健性分析:对不同螺旋桨低频宽带噪声相对关系稳健性进行研究,分析湍流积分长度和湍流度变化的影响.该文的研究成果为下一步将低频宽带噪声纳入螺旋桨设计考核指标奠定了理论基础.
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| 关 键 词： | 螺旋桨低频宽带噪声 力响应函数厚度修正 灵敏度分析 流—声多目标优化设计 稳健性分析 |
Research on influencing parameters on low-frequency broadband noise and multi-objectives optimal design considering flow-sound interaction |
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| JIANG Jing-wei,QIAN Zheng-fang,MA Cheng,CHEN Ke,CAI Hao-peng.Research on influencing parameters on low-frequency broadband noise and multi-objectives optimal design considering flow-sound interaction[J].Journal of Ship Mechanics,2016,20(1):184-197. |
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| Authors: | JIANG Jing-wei QIAN Zheng-fang MA Cheng CHEN Ke CAI Hao-peng |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | low-frequency broadband noise force response function considering thickness sensitivity analysis multi-objective optimal design considering flow-sound interaction robustness analysis |
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