摘要 | 第4-6页 |
ABSTRACT | 第6-7页 |
第一章 绪论 | 第13-21页 |
1.1 论文研究背景与意义 | 第13-14页 |
1.2 螺旋桨性能的理论方法研究进展 | 第14-15页 |
1.3 螺旋桨水动力性能的研究进展 | 第15-16页 |
1.3.1 单桨螺旋桨水动力性能的研究进展 | 第15页 |
1.3.2 对转桨水动力性能的研究进展 | 第15-16页 |
1.4 螺旋桨的噪声理论研究进展 | 第16-17页 |
1.4.1 单桨螺旋桨的噪声理论研究进展 | 第16-17页 |
1.4.2 对转桨的噪声理论研究进展 | 第17页 |
1.5 螺旋桨噪声实验研究进展 | 第17-18页 |
1.5.1 单桨螺旋桨噪声实验研究进展 | 第17-18页 |
1.5.2 对转桨噪声实验研究进展 | 第18页 |
1.6 计算流体力学研究进展 | 第18页 |
1.7 本论文的研究工作 | 第18-21页 |
第二章 对转桨流致声学基本理论 | 第21-29页 |
2.1 引言 | 第21页 |
2.2 声学基本方程 | 第21-23页 |
2.2.1 流动介质声学基本方程 | 第21-22页 |
2.2.2 古典声学基本方程 | 第22-23页 |
2.3 声类比方程 | 第23-24页 |
2.3.1 莱汀希尔声类比理论 | 第23页 |
2.3.2 Lighthill-Curler方程 | 第23-24页 |
2.3.3 Ffowcs Williams-Hawking方程 | 第24页 |
2.4 流体动力声源以及其辐射特性 | 第24-26页 |
2.4.1 单极子 | 第25页 |
2.4.2 偶极子 | 第25页 |
2.4.3 四极子 | 第25-26页 |
2.5 描述流动噪声场的基本量 | 第26-27页 |
2.5.1 声压级 | 第26页 |
2.5.2 声功率以及声强 | 第26-27页 |
2.5.3 噪声频谱级 | 第27页 |
2.6 本章小结 | 第27-29页 |
第三章 对转桨无空泡线谱噪声预报理论 | 第29-47页 |
3.1 引言 | 第29页 |
3.2 基本理论 | 第29-31页 |
3.2.1 广义格林函数公式 | 第29-30页 |
3.2.2 考虑运动介质对流体发声的影响:广义Lighthill方程 | 第30-31页 |
3.3 基于螺旋面理论的桨叶噪声辐射理论 | 第31-33页 |
3.4 对转桨非空化线谱辐射噪声理论 | 第33-41页 |
3.4.1 前后桨相互干涉引起的桨叶辐射噪声 | 第34-38页 |
3.4.2 前后桨在谐波流场作用下所引起的桨叶辐射噪声 | 第38-39页 |
3.4.3 参数说明 | 第39-41页 |
3.4.4 对转桨非空化辐射噪声 | 第41页 |
3.5 对转桨非空化线谱噪声表达式的分析 | 第41-42页 |
3.6 对转桨非空化噪声辐射规律 | 第42-44页 |
3.6.1 频率规律 | 第43页 |
3.6.2 辐射噪声方向性 | 第43-44页 |
3.7 本章小结 | 第44-47页 |
第四章 对转桨水动力性能预报 | 第47-65页 |
4.1 引言 | 第47页 |
4.2 计算流体力学基本理论 | 第47-49页 |
4.2.1 控制方程 | 第47-48页 |
4.2.2 湍流模型 | 第48-49页 |
4.2.3 多重参考系模型和滑移网格模型 | 第49页 |
4.2.4 离散方法以及离散格式 | 第49页 |
4.3 几何模型的建立 | 第49-51页 |
4.4 网格划分 | 第51-52页 |
4.5 边界条件设置、离散格式和迭代算法 | 第52-53页 |
4.6 湍流参数的近似计算域调整 | 第53页 |
4.7 计算域旋转模型的确定 | 第53页 |
4.8 对转桨水动力性能预报与分析 | 第53-56页 |
4.8.1 对转桨定常水动力性能预报 | 第53-55页 |
4.8.2 对转桨非定常水动力性能分析 | 第55-56页 |
4.8.3 滑移模型(SM)与多重参考系模型(MRF)对计算的影响 | 第56页 |
4.9 对转桨表面压力、湍流度、速度以及尾流分布 | 第56-62页 |
4.9.1 对转桨表面压力分布 | 第56-58页 |
4.9.2 对转桨表面湍流度分布 | 第58-59页 |
4.9.3 对转桨桨盘面速度分布 | 第59-61页 |
4.9.4 对转桨尾流分布 | 第61-62页 |
4.10 单桨水动力性能预报与分析 | 第62-63页 |
4.10.1 单桨水动力性能预报 | 第62页 |
4.10.2 单桨桨叶表面压力、速度分布 | 第62-63页 |
4.10.3 单桨尾部流线分布 | 第63页 |
4.11 对转桨与单桨水动力性能的比较 | 第63-64页 |
4.12 本章小结 | 第64-65页 |
第五章 对转桨非空泡线谱噪声数值预报与实验对比 | 第65-84页 |
5.1 引言 | 第65页 |
5.2 螺旋桨流动声场数值模拟方法 | 第65-67页 |
5.3 对转桨与单桨流动噪声数值模拟方法的实验验证 | 第67-77页 |
5.3.1 实验模型 | 第67-68页 |
5.3.2 实验方案以及实验内容 | 第68-70页 |
5.3.3 数值计算结果与实验结果的比较 | 第70-75页 |
5.3.4 实验值与数值计算结果的对比分析 | 第75-76页 |
5.3.5 数值计算声压级的误差分析 | 第76-77页 |
5.4 低频线谱实验值与理论预报公式的对比分析 | 第77-82页 |
5.4.1 DEMON方法对实验数据进行谱分析的可行性 | 第77页 |
5.4.2 DEMON谱分析理论 | 第77-78页 |
5.4.3 对实验数据的DEMON分析 | 第78-80页 |
5.4.4 数值计算处理结果与实验结果分析 | 第80-81页 |
5.4.5 理论预报公式与实验结果和数值计算结果的对比分析 | 第81-82页 |
5.5 本章小节 | 第82-84页 |
第六章 对转桨无空泡辐射噪声特性 | 第84-108页 |
6.1 引言 | 第84页 |
6.2 计算参数的设置 | 第84页 |
6.3 对转桨非定常流动机制 | 第84-86页 |
6.4 前后桨叶面脉动压力与时间相关性分析 | 第86-88页 |
6.5 对转桨非空泡线谱噪声特性分析 | 第88-103页 |
6.5.1 脉动声压在桨叶面的分布云图 | 第88-89页 |
6.5.2 典型测点的声压曲线以及频谱曲线 | 第89-94页 |
6.5.3 声压级变化趋势 | 第94-96页 |
6.5.4 轴向平面的方向性 | 第96-97页 |
6.5.5 低频离散谱特性 | 第97-101页 |
6.5.6 噪声与时间的相关特性 | 第101-103页 |
6.6 单桨的噪声频谱特征 | 第103-105页 |
6.6.1 典型测点的布置 | 第103-104页 |
6.6.2 测点声压频谱 | 第104-105页 |
6.6.3 典型测点的声功率谱 | 第105页 |
6.7 对转桨非空泡线谱噪声特征与单桨非空泡线谱噪声的比较 | 第105-106页 |
6.8 本章小结 | 第106-108页 |
第七章 总结与展望 | 第108-114页 |
7.1 全文研究总结 | 第108-110页 |
7.2 本文的创新点 | 第110-111页 |
7.3 不足之处 | 第111页 |
7.4 未来工作的展望 | 第111-114页 |
致谢 | 第114-116页 |
参考文献 | 第116-122页 |
附录 | 第122-124页 |
攻读学位期间发表的论文 | 第124页 |