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流噪声作为水下航行器的三大噪声源之一,如何降低流噪声,对航行器的声隐身效果来说至关重要。同时,流噪声亦对腔体内部声场分布产生一定影响。应用本文仿真方法可对充液弹性腔体的流噪声特性进行计算评估,为水下航行器的指挥台围壳、导流罩等结构的外形设计、材料选择等优化处理提供一定参考依据,亦对结构腔体内声学仪器的选择及布放位置的确定具有一定参考价值。本文仿真过程采用了将有限元软件ANSYS、CFD求解软件FLUENT和声学有限元软件ACTRAN相结合的方法对弹性翼型腔体模型的流噪声特性进行了仿真计算。主要包括以下几方面内容:首先,采用ANSYS软件完成围壳、舷侧模型的建立,并根据不同的计算需要进行适合的网格划分及网格收敛性验证;其次,对不同湍流理论模型进行分析、计算,选择了涡粘模型中通过计算湍流动能及湍流耗散来求得雷诺应力项的标准k ε模型,采用FLUENT软件完成了结构模型外部流场计算,描述了湍流、尾流的产生机理和分布特性,发现了流速变化较大的转捩区;最后,将流场计算所得的湍流脉动压力作为激励源,采用ACTRAN软件完成模型振动及内、外部声响应特性的计算,同时,应用Lighthill声类比方法,将流场流速结果作为声源,完成湍流边界层起伏直接声辐射的计算,将边界层直接辐射噪声与流激结构辐射噪声相结合的方法可对结构流噪声进行更精确的计算及描述。在此基础上,获得了不同流速条件下、模型厚度变化时的结构模型流噪声辐射特性。研究结果表明:流噪声随流速的增加而增大;翼型围壳模型在0-1000Hz频段内振动响应较强,模型厚度的增加使该频段内的模态频率数量减少,降低了模型的声辐射强度;模型腔内声压高于外部声压;模型外形变化较大的区域上,湍流强度、脉动压力及噪声辐射均出现较大值。为验证仿真方法的准确性,搭建了相应的试验测量系统,并在水声技术实验室的重力式水洞中进行了翼型围壳模型的流噪声测量试验。试验测量结果与理论仿真结果吻合较好。