龚京风 张文平 明平剑 宣领宽

哈尔滨工程大学动力与能源工程学院，黑龙江哈尔滨 150001

0 引 言

噪声预报是舰船声学设计过程的一个重要环节，它是选用减振降噪措施及确定其技术指标的重要依据［1］。螺旋桨噪声是舰船三大噪声源之一，根据螺旋桨噪声产生的机理，可以分为桨叶振动噪声、流噪声和空泡噪声。本文将预测并分析亚音速下的螺旋桨流噪声的来源及辐射特性。螺旋桨流噪声对于舰艇的辐射噪声贡献并不大，但它是影响声呐信噪比的重要因素。流噪声可增加声呐的背景噪声，掩盖来自远距离目标声信号的接收。因此，预测、分析螺旋桨近场流噪声具有重要意义。

预测螺旋桨流噪声的方法一般分两步：首先由试验或数值方法获得螺旋桨的水动力性能；然后将得到的桨叶表面压力分布作为声源，计算其辐射声场［2-6］。第22届ITTC推进委员会（1998年）针对采用CFD方法研究螺旋桨水动力性能举办了专门的研讨会，认可了其可行性及可靠性。影响CFD方法预报精度的主要因素包括流场建模、网格划分及湍流模型的选取。由于螺旋桨空间几何结构复杂，需要采用大量的非结构化网格，为减少计算量，在保证求解精度的前提下可采用多块混合网格方法划分计算域［7］。目前，RANS系列湍流模型已被大量应用于螺旋桨水动力性能的预报［8-12］并得到了比较准确的定常水动力性能，而更为先进的大涡模拟（LES）方法的应用则相对较少［13］。RANS方法采用的是基于 Reynolds平均得到的湍流模型，完全模拟湍流对流场的影响，会对湍流脉动产生抹平作用，很难给出螺旋桨表面的涡脱落及压力脉动的细致描述。……