熊紫英，陆林章，张国平，刘登成

（1.中国船舶科学研究中心，江苏无锡 214082；2.船舶振动噪声重点实验室，江苏无锡 214082）

0 引 言

船舶推进器非定常力主要是由周期性力和随机性力叠加而成。推进器工作在船尾空间非均匀流场中，当推进器叶片周期性旋转时，将和这非均匀流场相互作用产生非定常升力脉动，从而形成周期性的非定常力。这种周期性推力脉动所激起的声辐射形成系列的谐波声调，其幅值的大小与分布规律取决于伴流场的特性，各谐波的频率是螺旋桨叶频及其各倍叶频，因而是窄带离散谱噪声。同时，由于推进器工作在船尾和附体形成的厚湍流边界层中，流场湍流脉动具有随机特性，随机的来流和推进器叶片互作用时会引起叶片攻角的脉动，进而形成沿叶片叶展方向随机的升力脉动，形成随机性的低频宽带力。该低频宽带力在时间上是随机的，频谱上是宽带的，会引起较强的低频宽带噪声。本文主要通过随机湍流与推进器相互作用引起的低频宽带力的试验研究，揭示推进器低频宽带力的频谱特征及产生机理。

长久以来，对船舶推进器低频宽带力的研究主要集中在理论预报[1-3]或参数影响分析[4-5]，通过这些理论预报，对推进器低频宽带力及其诱导的噪声有了一定的认识。但在船舶推进器低频宽带力试验研究方面，鲜有文献问世。美国宾夕法尼亚州大学的Sevik[6-7]早在1974年就针对水下螺旋桨开展了低频宽带激励力的试验研究，试验于宾夕法尼亚州大学1.22 m直径的水筒中进行，试验测量得到了由湍流形成的螺旋桨宽带推力谱，其推力谱在一阶叶频附近产生较大峰值。……