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水介质中曲面边界层转捩激励力特性高速水洞实验研究

刘建华  黄红波  刘竹青  许影博  颜开  
【摘要】:针对水下航行体在高航速下首部声纳自噪声激增的瓶颈问题,开展水介质中曲面边界层转捩激励力特性高速水洞实验研究。以SUBOFF标模为实验模型(长度4.3 m,最大直径508 mm),在大型低噪声循环水槽中开展壁面不同边界层流态所产生的激励力及辐射噪声实验测试。SUBOFF模型首部起沿流向平直安装PCB脉动压力传感器13支,实现模型表面脉动压力同步测试;在SUBOFF模型首部的正下方布置65元水听器声阵,实现SUBOFF模型首部辐射噪声实验测试;在SUBOFF模型内部不同流向站位处布置水听器1支,测试首部声纳区自噪声;同时,在SUBOFF模型内部支撑机构处布置振动加速度传感器,监测实验测试过程中的模型振动情况,以排除测试数据的外界干扰。在不同来流速度(1.5 m/s至12 m/s)下,实验雷诺数为Re_L=6×10~6~5×10~7,以脉动压力均方根激增以及脉动压力时域信号和频谱特征,作为压力测点处边界层转捩判据,着重分析了SUBOFF首部曲面边界层转捩区激励力特性,提出水下航行体首部流态控制以降低首部声纳区自噪声的流动控制思路。

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