刘启军邱家兴

（海军潜艇学院青岛266199）

基于群空泡统计的螺旋桨空化噪声谱特性研究

刘启军邱家兴

（海军潜艇学院青岛266199）

基于数理统计的方法，从群空泡崩溃的统计特性出发，推导并数值分析了螺旋桨群空泡崩溃辐射能量谱特点，研究了空泡群中空泡个数、空泡平均最大半径、空泡半径分布方差、环境压力等参数对空化噪声能量谱影响，给出了高频段螺旋桨空化噪声能量谱的近似表达式。结果表明，螺旋桨空化噪声谱峰值频率以上的能量与空泡半径的三次方和空泡个数的乘积成正比，即与发生崩溃的空泡总体积成正比。

螺旋桨空化；群空泡崩溃；空化噪声谱；空泡个数；空泡半径

Class NumberO427.9

1 引言

空化噪声是船舶辐射噪声的最主要成分，其谱特性直接影响舰船辐射噪声特性。对于舰船螺旋桨空化而言，每个时刻都有大量随机产生和崩溃的空化气泡，但是不可能详细准确地预报空化气泡的个数、大小及各自辐射能量等。本文研究的重点不是预报舰船螺旋桨空化噪声辐射的总能量，而是关注空化噪声谱的频率特性及主要影响因素，开展基于群空泡统计的螺旋桨空化噪声谱特性研究，为螺旋桨空化噪声的时间起伏特性等研究提供依据［1～8］。

国内外开展螺旋桨噪声理论预报的研究也比较早，陶笃纯［9］从物理上解释了螺旋桨空化噪声的成因，这种噪声谱是由螺旋桨高速转动造成的瞬态空泡崩溃形成的连续谱和螺旋桨附近区域稳定气泡群在脉动压力下受迫振动辐射的低频线谱组成。……