ウォータージェット推進器において発生する騒音の低減に関する研究

降低喷水推进装置噪声的研究

基本信息

批准号：
12750816
负责人：
鈴木博善
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

ウォータージェット推進器で生じる騒音抑制にはインペラ付近の流場を知ることが不可欠であると考えられる.本研究では,これを定性的,定量的に把握するために,船体周りCFDプログラムと,これまで開発途上のウォータージェット推進器周りCFD計算プログラムを組み合わせることで,ウォータージェットを装備した船舶周りの流場推定が行えるようにした.インペラの影響は,単にスラストのみを与えるようなものから,揚力線理論を用いた理論的な体積力分布の与え方を検討,インペラボス部,インペラシャフト.ステータ等の影響を含めて,詳細にダクト内流場を検討できるように改良を行い,船体,ダクト,インペラ,ノズルまでを含めたシステムとしての流場推定法を構成した.この結果,ウォータージェット推進器の装着により,通常の舶用プロペラの場合に比べて推力減少率が小さいこと,船底に吸い込みがある場合,造波抵抗が低減するような効果も数値的に確認できた.このCFD計算プログラムを用い,船体,ダクト等の形状を変化させ,形状とウォータージェット推進器内部の流場との相関を検討した.しかし,船体まわりの流場を含めて解析する場合,複合格子を用いて領域分割をしていることやダクト内の格子解像度等の不足から,ダ外内を流場を詳細に検討することができにくいことがわかった.よって、船体モデルを格子解像度が得られるように平板に戻し,これにウォータージェット推進器が装着されたものとしてモデルを単純化し、ダクト内の格子解像度が十分得られるようにしておいてから,再度検討を行った.その結果,流入境界層とダクト内に発生する縦渦強さとの間の相関,ダクト断面形状と縦渦強さとの相関が明らかになった.この結果を模型を用いた騒音計測により明らかにしようとしたが,その差はほとんど検出されず,計測的には,有用な結果は得られなかった.

人们认为，了解叶轮附近的流场对于抑制水喷射推进产生的噪声至关重要。在这项研究中，为了进行定性和定量，我们将船体CFD程序和CFD计算程序围绕着迄今为止开发的水喷射推进计划组合在一起，从而可以估算配备水流射流的容器周围的流场。叶轮的影响仅仅是赋予推力的东西。，我们研究了使用升力线理论提供体积力分布的理论方法，并改善了管道内部的流场，包括叶轮船船长，叶轮轴，杆子，指定器等的影响，并构建了一种流场估计方法，作为一个系统，其中包括船体，管道，螺栓，插入器和声音。结果，水喷射推进的安装意味着推力降低速率小于普通海洋螺旋桨的推力，并且当船底吸入吸力时，降低了波形的电阻。这种效果也得到了数值的确认。使用此CFD计算程序，更改了船体，管道等的形状，并检查了水射流推进内部的形状和流场之间的相关性。但是，在分析船体周围的流场时，发现由于使用复合晶格缺乏区域分裂，并且导管内部缺乏晶格分辨率，因此很难详细检查管道内部的流场。因此，将船体模型制成平板，以便可以获得晶格分辨率。返回该模型的返回，就好像是连接到水的射流推进，并且充分获得了管道内的晶格分辨率，并重新审查了结果。结果，在管道内产生的流入边界层与纵向涡流强度之间的相关性以及导管横截面形状与纵向涡流强度之间的相关性。我们试图通过使用模型测量噪声来阐明这一结果，但是几乎没有检测到差异，并且在测量中没有获得有用的结果。