一种能降低螺旋桨空泡噪声和提高螺旋桨效率的方法
【专利摘要】本发明公开了一种能降低螺旋桨空泡噪声和提高螺旋桨效率的方法，通过整个装置使螺旋桨周围流场的均匀性增加而降低离散谱的噪声，改善船尾粘性湍流场和叶片的相互作用产生的升力脉动，降低低频宽带噪声，减少螺旋桨叶片推力面和吸力面的压力差，在舰船中高速行进时有效减少或延迟空泡的发生，以降低螺旋桨空泡噪声，并能够提高旋桨工作效率。
【专利说明】一种能降低螺旋桨空泡噪声和提高螺旋桨效率的方法
[0001]【技术领域】本发明涉及一种能降低螺旋桨空泡噪声和提高螺旋桨效率的【技术领域】，尤其是涉及舰船用螺旋桨降低噪声和提高螺旋桨效率的【技术领域】。
[0002]技术背景舰船辐射噪声主要由螺旋桨噪声、机械噪声及水动力噪声组成，在这三大噪声中，螺旋桨噪声占据主要地位，舰船低速航行中，螺旋桨未发生空泡前，舰船机械噪声最高，螺旋桨噪声次之，但相差不是很大，一旦发生空泡，在几千赫以上的中高频段主要是螺旋桨空泡噪声，随着空泡的发展，螺旋桨空泡噪声成为舰船总噪声中最主要的成分；有关人员进行了大量的实验研究，研究表明:舰船螺旋桨低频噪声是由离散谱噪声和宽带噪声组成，螺旋桨的低频离散谱噪声是由船尾伴流场和叶片的相互作用引起的，而低频宽带噪声是由船尾粘性湍流场和叶片的相互作用产生的；流场的不均匀性会使离散谱噪声级明显增加；不仅会影响舰船上人员的工作和休息，同时也是被声呐探测发现的重要目标信号。
[0003]鉴于上述存在的缺陷，本设计人积极研究创新以期创设一种方法，使其能降低螺旋桨空泡噪声和提高螺旋桨效率。
[0004]
【发明内容】
本发明的主要目的在于克服现有舰船设计制造中存在的缺陷，提供一种新的方法，能够降低螺旋桨空泡噪声和提高螺旋桨效率，以改善舰船的噪声环境，降低舰船被声呐探测发现的机率，具有极大的市场前景和军事方面的用途。
[0005]本发明主要通过以下技术方案实现:1.在舰船底部中前部至舰船尾部设置左右两条内部圆滑、前后平滑的管道，1.1中前部设置两个可以闭合的管道入水口 2左右管道出水口分别设置在螺旋桨上下，位置位于螺旋桨稍后方，出水方向与螺旋桨转向一致。
2.在管道内设置可以控制水流压力、流速的装置。3.管道的出水口设置可以控制出水压力、流速、方向、角度甚至出水形状的装置。4.在主控室设置随着主机转速而匹配调节管道内水流压力、流速和出水口方向的的匹配控制器。5.在尾部两侧设置栅栏形防紊流板。
[0006]本发明具有以下优点:1.可以通过整个装置使螺旋桨周围流场的均匀性增加而降低离散谱的噪声；2.通过一定压力、流速、方向、角度甚至出水形状的水流，改善船尾粘性湍流场和叶片的相互作用产生的升力脉动，降低低频宽带噪声；3.通过一定压力、流速、方向、角度甚至出水形状的水流，可以以一定角度的水流直接冲击螺旋桨叶片，减少螺旋桨叶片推力面和吸力面的压力差，在舰船中高速行进时有效减少或延迟空泡的发生，以降低螺旋桨空泡噪声，并能够提供一定的动力，提高旋桨工作效率。
[0007]具体实施实例:舰船低速行进时，水流通过管道向螺旋桨喷出，水流按一定的角度和速度喷向螺旋桨，使螺旋桨周围流场的均匀性增加并能改善船尾粘性湍流场和叶片的相互作用产生的升力脉动，而降低离散谱和低频宽带噪声；舰船中高速行进时，水流通过管道的速度也相应增加，通过主控室的控制器控制管道内装置，控制管道内水的流速，减少螺旋桨叶片推力面和吸力面的压力差，由流体动力学可知，当水流绕经桨叶时，在吸力面上它的局部速度将大于未扰动的水流速度；在桨叶推力面上其绕流速度将小于未扰动的速度，根据伯努利方程式可以导出桨叶吸力面上的压力将小于末干扰时的水流压力，当螺旋桨的转速增加到某一定值时，桨叶的吸力面上的最大流速处的压力降到该处温度下的饱和蒸汽压力时，在吸力面上便会出现空泡，随着螺旋桨转速继续提高，空泡区域会逐渐扩大到整个桨叶吸力面，推力面和吸力面的压力差减少，会有效地减少或延迟了空泡的发生，螺旋桨因空泡化产生的噪声就会降低，而所产生的推力会随着螺旋桨转速的提高而增加；在尾部两侧设置防紊流板可以在高速行进以及存在着其他紊流时，减少紊流对螺旋桨和船舵的影响；使舰船可以安静、平稳、高效地行进。
[0008]以上所述，仅是本发明的较佳实例，并非对本发明做任何形式上的限制，任何人员，在上述揭示的本发明方案内，所做的任何变化、修饰、修改，均属本发明的技术方案内(经过本 申请人:授权可以在本发明的技术方案内设置技术分案)。
【权利要求】
1.在舰船底部中前部至舰船尾部螺旋桨处设置左右两条管道，在尾部两侧设置防紊流板。
2.根据权利I的要求，管道前部设置两个可以闭合的管道入水口。
3.根据权利I的要求.左右管道出水口分别设置在螺旋桨上下，位置位于螺旋桨稍后方，出水方向与螺旋桨转向一致。
4.根据权利I的要求，在管道内设置可以控制调节水流压力、流速的装置。
5.根据权利I的要求，管道的出水口设置可以控制出水压力、流速、方向、角度甚至出水形状的装置。
6.根据权利I的要求，在主控室设置随着主机转速而匹配调节管道内水流压力、流速和出水口方向的的匹配控制器。
7.根据权利I的要求，管道内部圆滑、前后平滑。
8.根据权利I的 要求，在尾部两侧设置栅栏形防紊流板。
【文档编号】B63H5/07GK104015906SQ201410251623
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月9日 优先权日:2014年6月9日
【发明者】赵志刚, 王东武, 其他发明人请求不公开姓名 申请人:王东武