Sinusoidal Vertical Motion Suppression and Flow Noise Calculation for a Sonobuoy
Sinusoidal Vertical Motion Suppression and Flow Noise Calculation for a Sonobuoy
复制标题
声纳浮标的正弦垂直运动抑制和流动噪声计算
DOI：
10.1007/s11804-021-00220-3
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发表时间：
2021-08
影响因子：
1.8
通讯作者：
Yuanliang Ma
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chunlong Huang;Kunde Yang;Qiulong Yang;Hui Li;Yuanliang Ma
声纳浮标正弦垂直运动产生的流噪声限制了其工作性能。在实践中，采用由弹性悬索和隔离质量组成的悬挂系统来将水听器与浮标在海面上的较大垂直运动隔离。在本研究中，提出了一种基于声纳浮标悬挂系统的垂直运动理论模型。利用Runge-Kutta算法求解理论模型，可以得到声纳浮标水听器的垂向运动速度响应。使用混合计算流体动力学 (CFD)-Ffowcs Williams-Hawkings (FW-H) 技术预测水听器在此响应运动速度下的流动噪声。仿真结果表明，添加适当弹性常数的弹性悬索和适当质量的配重对于降低声纳浮标垂直运动引起的流噪声有良好的效果。还根据实验数据和经验公式对这种用于可靠预测流动噪声的混合计算方法进行了验证。这项研究的结果可以提供对流动噪声降低和声纳浮标优化之间关系的深入理解。
The flow noise associated with sinusoidal vertical motion of a sonobuoy restrains its working performance. In practice, a suspension system consisting of elastic suspension cable and isolation mass is adopted to isolate the hydrophone from large vertical motions of the buoy on the ocean surface. In the present study, a theoretical model of vertical motion based on the sonobuoy suspension system was proposed. The vertical motion velocity response of the hydrophone of a sonobuoy can be obtained by solving the theoretical model with Runge-Kutta algorithm. The flow noise of the hydrophone at this response motion velocity was predicted using a hybrid computational fluid dynamics (CFD)-Ffowcs Williams-Hawkings (FW-H) technique. The simulation results revealed that adding the elastic suspension cable with an appropriate elastic constant and counterweight with an appropriate mass have a good effect on reducing the flow noise caused by the sonobuoy vertical motion. The validation of this hybrid computational method used for reliable prediction of flow noise was also carried out on the basis of experimental data and empirical formula. The finds of this study can supply the deep understandings of the relationships between flow noise reduction and sonobuoy optimization.
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DOI：
10.1121/1.4885547
发表时间：
2014-06
期刊：
The Journal of the Acoustical Society of America
影响因子：
--
作者：
D. Tollefsen;H. Sagen
通讯作者：
D. Tollefsen;H. Sagen
影响因子：
8.7
作者：
M. R. Willis;M. Broudic;Charlotte Haywood;I. Masters;Sara Thomas
通讯作者：
M. R. Willis;M. Broudic;Charlotte Haywood;I. Masters;Sara Thomas
DOI：
10.1098/rspa.1952.0060
发表时间：
1952-01-01
影响因子：
--
作者：
LIGHTHILL, MJ
通讯作者：
LIGHTHILL, MJ
影响因子：
2.4
作者：
J. F. McEachern;G. Lauchle
通讯作者：
J. F. McEachern;G. Lauchle
影响因子：
5
作者：
Guan Guan-Guan;Jiahong Geng;Lei Wang
通讯作者：
Guan Guan-Guan;Jiahong Geng;Lei Wang