تاثیر سطح مقطع داکت بر کاهش نوفه صوتی تولید شده توسط پروانه های دریایی با استفاده از روش عددی و آزمایشگاهی

انتشار نوفه‌صوتی شناورها، دارای آسیب های زیست‌محیطی بسیاری است و کاهش آن می تواند سبب کاهش و یا حذف برخی از این آثار زیان‌بار گردد. از این‌رو شناخت منابع تولید نوفه‌صوتی و بررسی راه‌کارهای کاهش نوفه‌صوتی اولین قدم در حذف این آثار زیان‌بار است. مطالعات بیانگر آن است که پروانه کشتی‌ها، یکی از منابع اصلی تولید کننده نوفه‌صوتی در شناورهای تجاری می‌باشد. یکی از راه‌کارهای شناخته شده کاهش نوفه‌صوتی منتشره از پروانه، قرار دهی داکت پیرامون پروانه می باشد. در مقاله پیش‌رو، در ابتدا به بررسی روابط ریاضی حاکم بر انتشار نوفه‌صوتی در میدان دور پرداخته شده و در ادامه ضمن معرفی یک هندسه ابتدایی برای پروانه داکت‌دار شتاب دهنده، کاهنده و ثابت، محاسبات عددی لازم جهت برآورد نمودن سطح فشار صوت در فاصله مشخصی از پروانه، با استفاده از معادلات فاکس ویلیامز هاوکینگز انجام شده است. در نهایت با انجام آزمایش و فیلتر نمودن نوفه‌صوتی محیطی نتایج حل عددی و آزمایشگاهی با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج بیان‌گر آن است که در روش عددی سطح فشار صوت محاسبه شده در فرکانس های معین برای پروانه های داکت دار در حدود 28 درصد کمتر از پروانه بدون داکت و همچنین سطح فشار صوت محاسبه شده با استفاده از روش آزمایشگاهی با فیلتر نمودن نوفه صوتی محیطی در حدود 37 درصد کاهش یافته است.

the effect of duct cross-section on the reduction of noise produced by marine propellers using numerical and laboratory methods

ship noise emission has many environmental impacts and its reduction can reduce or eliminate some of these harmful effects. hence, recognizing noise-generating source and investigating noise reduction techniques is the first step in eliminating these harmful effects. studies show that ship propeller is one of the main commercial ship noise-generating sources. the duct placement around the propeller is one of the well-known solutions for reduction noise eliminated from marine propeller. in this paper, we first investigate mathematical equations of noise emission in far field. in the following, a basic geometry was introduced for ducted propeller and necessary numerical calculations were done to estimate spl at a certain distance from the propeller (by using fwh equations). the measured spl emitted from the propeller in cfd approach (solving the fwh) shows 28% reduction for ducted propeller in comparison with the propeller without the duct. in experimental approach (after removing the ambient noise) shows 37% reduction for ducted propeller in comparison with the propeller without the duct.