مقایسه روش نیمه‌تحلیلی تخمین نویز پروانه گام قابل کنترل با الزامات استانداردهای دریایی

در مرحله اولیه طراحی سامانه‌های پیشران دریایی، برآورد سریع نویز تولیدی پروانه از اهمیت برخوردار است تا نویز پروانه در بازه مورد تایید الزامات و استانداردهای موجود باشد. استانداردهای موجود عدد تقریبی 160 دسی‌بل را برای حد نویز معرفی کرده‌اند. روش‌های عددی مبتنی بر دینامیک سیالات محاسباتی و معادلات آکوستیکی اگرچه دقت بالایی دارند، اما به دلیل هزینه و زمان‌بر بودن، برای تعیین نویز پروانه در مرحله اولیه طراحی کارآمد نیستند. از این‌رو، یک روش نیمه‌تحلیلی بر اساس مبانی فیزیکی و تئوری‌های ساده‌تر برای تخمین اولیه از بازه نویز ارائه شده است. مدل نیمه‌تحلیلی مبتنی بر تئوری نواری و مفاهیم فیزیکی نویز پروانه است و نویز تونال ناشی از عبور پره‌ها و نویز پهن‌باند ناشی از توربولانس لبه پره را به صورت مجزا شبیه‌سازی کرده و طیف کلی نویز را تعیین می‌کند. برای پیاده‌سازی روش، یک کد متلب توسعه داده شده که با دریافت پارامترهای هندسی و عملیاتی پروانه، طیف نویز را در فاصله‌های مختلف محاسبه می‌کند. نتایج اولیه نشان می‌دهد که مدل حاضر قادر است طیف تقریبی نویز پروانه را با تفکیک اجزای تونال و پهن‌باند فراهم آورد و می‌تواند به عنوان ابزاری سریع در مراحل اولیه طراحی مورد استفاده قرار گیرد. مقایسه نتایج با استانداردهای مذکور برای یک پروانه گام قابل کنترل نتایج مطلوبی از نظر آکوستیکی نشان می‌دهد.