【摘 要】
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某水下航行器是一种水下兵器,保证水下航行器的隐蔽性和安静性是研究的重点,针对此问题,本文基于STAR-CCM+流体软件,对水下航行器的流场特性进行了计算,以壁面压力脉动作为噪声源,基于LMS Virtual.lab软件,采用边界元法（BEM）计算了航行器的水动力噪声,具体内容如下:（1）本文以水下航行器作为研究对象,基于雷诺时均模拟（RANS）方法,采用RNG k-ε湍流模型,计算了水下航行器在不
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某水下航行器是一种水下兵器,保证水下航行器的隐蔽性和安静性是研究的重点,针对此问题,本文基于STAR-CCM+流体软件,对水下航行器的流场特性进行了计算,以壁面压力脉动作为噪声源,基于LMS Virtual.lab软件,采用边界元法（BEM）计算了航行器的水动力噪声,具体内容如下:（1）本文以水下航行器作为研究对象,基于雷诺时均模拟（RANS）方法,采用RNG k-ε湍流模型,计算了水下航行器在不同来流速度工况下壳体的压力;总结了航行器鼻端的压力变化规律;探讨了水下航行器速度变化规律;采用Curle方程计算了鼻端顶点的声压级,声压值随着频率的增加有逐渐减小的趋势。（2）将壳体的脉动压力作为噪声辐射的偶极子声源,运用边界元法计算了水下航行器的流噪声,模拟了水下航行器在不同频率下声压变化云图;探讨了航行器在不同来流速度和不同水深下声功率级频谱;采用边界元法和Curle方程计算了特征点的声压级,通过对比证明了计算模型的正确性;探讨了轴向上特征点声压级随距离增大而减小的剧烈程度,总结出航行器的流噪声在近场区域衰减的速度较快。（3）基于LMS Virtual.lab软件求解了水下航行器的振动位移,通过求两次导计算出振动加速度,将其作为四级子声源,模拟了水下航行器的流激噪声;对比了航行器流噪声和流激噪声的声压云图,在每个频率下流激噪声均大于流噪声;对于12个特征点,随距离的增大,声压级呈减小趋势,与同频率流噪声声压级随距离变化趋势一致,在近场区域,流噪声声压级减小更快,综合预测了水动力噪声,总结出流激噪声占有主导地位。（4）采用边界元法计算了尖顶状（45°）、尖顶状（30°）和圆弧状三种不同前端形状航行器的水动力噪声,通过各工况声压云图和一系列特征点声压级的对比,探讨了不同前端形状工况下的流噪声和流激噪声对总噪声辐射的贡献量,总结出航行器前端为尖顶状（45°）辐射噪声最大。通过仿真所得到的航行器辐射噪声的变化规律具有准确性和可行性,本文得到的规律,将为水下航行器的减振降噪和设计提供参考。
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