بررسی عددی عملکرد آکوستیکی یک نمونه پروانه دریایی

صدای منتشر شده از کشتی ها یکی از مهم ترین صداهای اقیانوس است و صدای پروانه یکی از اجزای اصلی صدای کشتی است. اندازه گیری صدای پروانه در آزمایشگاه با وجود دقت بالا و قابلیت اطمینان خوب، هزینه های بالایی دارد و بسیار زمان بر است. به همین دلیل در سال های اخیر محاسبه صدای پروانه با استفاده از روش های عددی مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه بررسی عددی سطح صوتی کارکردی یک پروانه دریایی بر اساس دینامیک سیالات محاسباتی (cfd) و روابط آکوستیک فاکس ویلیامز-هاوکینگز (fw-h) انجام شده است. در این پژوهش به منظور اعتبارسنجی روش حل ابتدا میدان سیال حول پروانه dtmb4119 شبیه سازی شد و سپس سطح فشار صوتی آن با استفاده از روش انتگرالی فاکس ویلیامز- هاوکینگز استخراج و با نتایج تجربی، مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس یک نمونه پروانه دریایی مورد شبیه سازی قرار گرفت. ارزیابی عمکرد آکوستیک این پروانه در دو حالت دائم و غیر دائم صورت پذیرفت. ابتدا یک شبیه‌سازی هیدرودینامیکی حالت دائم ایجاد شد و سپس میدان جریان با اتخاذ معادلات غیر دائم گردابه های جداشده تاخیری بهبود یافته (iddes) شبیه‌سازی گردید. با توجه به قطر پروانه (d=2m) این شبیه سازی برای مقیاس مدل انجام گرفت سپس برای تعمیم نتایج نویز به اندازه ی واقعی پروانه از معادلات ittc87 استفاده شد. سطح صوتی پروانه در فواصل 1و 4 متر و زوایای 30، 60 ،90، 120 و 150 ترسیم شد و مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت.