水下射流噪声数值计算与试验研究

• 作者: 刘永伟 唐锐 商德江 尚大晶 张超 李琪 肖妍 芦雪松
• 来源期刊: 南京大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 射流噪声 数值仿真 混响法 试验测量
• 年，卷（期）: 2015,（z1）
• 所属期刊栏目: 2015 年物理声学专刊
• 页码范围: 96-101
• 页数: 6页
• 分类号: TB566
• 字数: 2332字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13232/j.cnki.jnju.2015.07.019

摘要

水下射流噪声所引起的安全性日益受到重视。基于大涡模拟和莱特希尔声类比方程相结合的方法，对一圆形喷嘴的射流噪声开展了数值仿真。采用有限元软件(ANSYS)建立喷嘴和流体的计算模型，利用 ANSYS 中的Fluent 软件进行流场计算，得到随时间变化的射流流场特性，然后对其进行傅利叶分析，导入至 ACTRAN 软件进行声学计算。经分析发现：射流辐射噪声主要发生在距离喷嘴8~10D (D 为喷嘴横截面的最大尺度)的过渡区；而且射流所辐射噪声的指向性是四极子的。基于混响法的原理，建立了一套水下射流噪声测量系统。开展了射流源为重力式水箱的射流噪声试验。经研究发现：水下射流噪声辐射声功率总声级与来流速度的8次方成正比。对于同一类型的喷嘴，射流噪声总声级只取决于射流源的压力，而与喷嘴的截面积无关。试验研究结果与仿真结果吻合较好！研究结果对于指导水下射流结构低噪声设计有较为重要的参考价值。