低水动力噪声水下潜体的数值模拟与实验研究

本课题从非定常N-S方程出发，运用大涡模拟等湍流模型对水下物体周围的粘性流场进行数值模似，将此流场作为声源，利用Lighthill声类比理论，在低马赫数的条件下，直接计算不可压缩粘性绕流经过水下物体产生的水动力噪声。并通过声场计算结果分析讨论声源项的分布和水动力噪声的特性。对多种外形水下潜艇进行粘性流场计算和水动力噪声计算，比较圆型截面与扁平截面水下潜艇的流噪声和水动力性能，在理论计算结果分析比较的基础上进行模型试验验证，实际测量潜艇的水动力噪声，提出优化的新概念扁平型水下潜体设计方案。这一研究对开发设计新型快速安静性水下潜艇有着重大的现实意义，同时对进一步揭示流体与声辐射相互作用的机理有着深刻的理论意义。