بررسی عددی تاثیر تعداد پره‌ها بر سطح نویز انتشاری دوقطبی ناشی از پروانه اسکیو بالا

Abstract

رفتار هیدرو-آکوستیکی و نویز پروانه‌های دریایی، بویژه در شناورهای زیرسطحی و زیردریایی‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است. هدف اصلی از این مقاله، مدلسازی عددی نویز هیدرودینامیکی یک نمونه پروانه اسکیو بالا از سری استاندارد دریایی MAU با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی بکمک نرم فزار انسیس-فلوئنت تحت شرایط آب آزاد می‌باشد. در شبیه سازی عددی از مدل توربولانسی DES استفاده شده است، که مدل خوبی در مدلسازی گردابه‌های کوچک نزدیک دیواره می‌باشد. به منظور اعتبارسنجی نتایج هیدرودینامیکی و هیدروآکوستیکی از داده‌های موجود از پروانه DTMB4119 استفاده شده است. مقایسه سطح نویز انتشاری بدست آمده برای پروانه DTMB4119 در کار حاضر و داده‌های موجود از مرجع، انطباق خوبی را در فرکانس‌های بالاتر از 20 هرتز نشان می‌دهد اما در فرکانس‌های کمتر از 20 هرتز حدود 20 درصد خطا مشاهده می‌شود. بر اساس نتایج بدست آمده، با افزایش تعداد پره‌های پروانه میزان دانسیته ورتکس تولید شده حول پره‌ها کاهش می‌یابد. افزایش تعداد پره‌های پروانه سبب افزایش متوسط میزان سطح نویز انتشاری در گیرنده‌های صوتی در راستای محوری شده است. افزایش تعداد پره‌های پروانه از 2 تا ماکزیمم 7 پره حداکثر توانسته است که 15 دسی‌بل میزان سطح نویز انتشاری در راستای محوری را کاهش دهد. در راستای شعاعی، بجز پروانه دو پره، نویز انتشاری دوقطبی ناشی از پروانه‌های 3 تا 7 پره نوساناتی مشابه هم دارند. مقدار سطح نویز انتشاری در راستای 45 درجه، برای پروانه‌های 2 تا 7 پره مشابه هم می‌باشند.

Keywords

• سطح نویز انتشاری
• دینامیک سیالات محاسباتی
• مدل توربولانسی des
• پروانه dtmb4119
• تعداد پره های پروانه