بررسی عددی تاثیر تعداد پره‌ها بر سطح نویز انتشاری دوقطبی ناشی از پروانه اسکیو بالا

هدف اصلی از این مقاله، مدلسازی عددی نویز هیدرودینامیکی یک نمونه پروانه اسکیو بالا از سری استاندارد دریایی mau با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی بکمک نرم فزار انسیس فلوئنت تحت شرایط آب آزاد می‌باشد. در شبیه سازی عددی از مدل توربولانسی des استفاده شده است، که مدل خوبی در مدلسازی گردابه‌های کوچک نزدیک دیواره می‌باشد. به منظور اعتبارسنجی نتایج هیدرودینامیکی و هیدروآکوستیکی از داده‌های موجود از پروانه dtmb4119 استفاده شده است. مقایسه سطح نویز انتشاری بدست آمده برای پروانه dtmb4119 در کار حاضر و داده‌های موجود از مرجع، انطباق خوبی را در فرکانس‌های بالاتر از 20 هرتز نشان می‌دهد اما در فرکانس‌های کمتر از 20 هرتز حدود 20 درصد خطا مشاهده می‌شود. بر اساس نتایج بدست آمده، با افزایش تعداد پره‌های پروانه میزان دانسیته ورتکس تولید شده حول پره‌ها کاهش می‌یابد. افزایش تعداد پره‌های پروانه سبب افزایش متوسط میزان سطح نویز انتشاری در گیرنده‌های صوتی در راستای محوری شده است. افزایش تعداد پره‌های پروانه از 2 تا ماکزیمم 7 پره حداکثر توانسته است که 15 دسی‌بل میزان سطح نویز انتشاری در راستای محوری را کاهش دهد. در راستای شعاعی، بجز پروانه دو پره، نویز انتشاری دوقطبی ناشی از پروانه‌های 3 تا 7 پره نوساناتی مشابه هم دارند. مقدار سطح نویز انتشاری در راستای 45 درجه، برای پروانه‌های 2 تا 7 پره مشابه هم می‌باشند.

numerical investigation of the blades number effect on the bipolar noise radiation level caused by the high skew propeller

the main purpose of this article, is numerical modeling of the hydrodynamic noise of a high skew propeller sample from mau marine standard series using computational fluid dynamics method with the help of ansys-fluent software under open water conditions. in the numerical simulation, the des turbulence model was used, which is a good model for small vortices modeling near the wall. in order to validate the hydrodynamic and hydr-oacoustic results, the available data from the dtmb4119 benchmark propeller has been used. comparison of the sound pressure level obtained for the dtmb4119 propeller in the present work and the available data from the reference shows a good compliance at frequencies higher than 20 hz, but at frequencies lower than 20 hz, about 20% error is observed. based on the obtained results, with the increase in the number of propeller blades, the amount of vortex density around the blades decreases. the increase in the number of propeller blades has caused an increase in the average level of radiation noise in receivers at the axial direction. increasing the number of propeller blades from 2 to a maximum of 7 blades has been able to reduce the radiated noise level in the axial direction by 15 decibels. in the radial direction, except the two-bladed propeller, the dipole radiated noises caused by the 3-7-bladed propellers have similar fluctuations. the radiated noise level value in the direction of 45 degree, is similar for 2 until 7 blades propellers.