Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1394
6
1
gregorian
2015
9
1
15
7
online
1
fulltext
fa
پیش بینی نیروی چرخشی ناپایا از فشار آکوستیکی میدان دور پروانه دریایی توسط روش معکوس
The unsteady rotating force prediction of far-field acoustic pressure for marine propeller by inverse method
نیروی چرخشی ناپایا یا توزیع قدرت دو قطبیها که توسط چرخش فن یا پروانه در سیال به وجود میآید، توسط روش معکوس قابل پیشبینی است. به منظور استفاده از این روش از اندازه گیریهای فشار آکوستیکی میدان دور در فرکانسهای عبوری پره پروانه در حالت غیر کاویتاسیونی استفاده میشود. در این مقاله فشار آکوستیکی میدان دور از معادلات فاکس ویلیامز و هاوکینگز با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی در آرایه هیدروفونی مشخص استخراج میشود و سپس نیرو چرخشی ناپایای اعمالی از پره به سیال که مهمترین منبع تولید صوت در حالت غیر کاویتاسیونی است بهدست میآید. نیروهای چرخشی ناپایای با استفاده از روش معکوس توسط کدی تحلیلی در متلب استخراج میشوند. حل درست به انتخاب صحیح پارامتر مرتب سازی تابع انتقال (تابع انتقال ارتباط میان فشار آکوستیکی و نیروها در روش معکوس است) وابسته است. بنابراین باید محدوده مناسب پایداری انتخاب تا مشکل ناپایداری تابع انتقال حل شود. کد تحلیلی برای پارامتر پایداری در حالات مختلف حل و مناسبترین مقادیر نیروی ناپایای اعمالی در سه مقطع پروانه به دست میآید. از روش معکوس به منظور محاسبه منبع تولید صوت در مقاطع مختلف پروانه در حالت غیر کاویتاسیونی جهت طراحی پروانه با کمترین مقدار صوت میتوان استفاده کرد. این روش برای اولین بار در این مقاله برای یک مدل پروانه دریایی مورد استفاده قرار گرفته است.
The unsteady rotating force or dipole strength distribution, acting by the fan or propeller on the fluid, is predicted by inverse method. In this method, the far-field acoustic pressures are used in non-cavitating condition. In this paper, the far-field acoustic pressures are obtained from Ffowcs Williams and Hawkings (FW-H) equations using computational fluid dynamic (CFD) in specific hydrophone array and then the unsteady rotating force, acting by the propeller on the fluid, is obtained as the most important sound source in non-cavitating condition. The unsteady rotating forces are extracted using inverse method by analytical code in MATLAB. The correct solution is independence to the optimum select of regularization parameter from transfer function; the transfer function represents relationship between the force coefficients and the far-field acoustic pressure. Therefore, the appropriate range of regularization parameter should be choice in order to an ill-conditioned problem from transfer function is solve. The analytical code is solved for different regularization parameters and then the unsteady rotating forces are obtained for three sections on the blade surface. The inverse method could be used for dipole strength distribution calculation as the most important sound source in non-cavitating condition in order to design the noiseless of marine propeller.
نیروی چرخشی ناپایا,فشار آکوستیکی میدان دور,معادلات فاکس ویلیامز و هاوکینگز,تابع انتقال,دینامیک سیالات محاسباتی
Unsteady Rotating Force,Far-field Acoustic Pressure,Ffowcs Williams and Hawkings (FW-H) Equations,Transfer Function,Computational Fluid Dynamic (CFD)
353
362
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-1771&slc_lang=fa&sid=15
Mohammad Reza
Bagheri
محمدرضا
باقری
100319475328460057675
100319475328460057675
No
دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف
Mohammad Saeed
Seif
محمد سعید
سیف
100319475328460057676
100319475328460057676
No
عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی شریف
Hamid
Mehdigholi
حمید
مهدیقلی
100319475328460057665
100319475328460057665
Yes
استادیار دانشگاه صنعتی شریف