【摘要】：熱動力推進裝置如今廣泛應用于各個領域,例如航天航空領域的各類飛行器、航海領域的各類水中航行器等。熱動力推進裝置產(chǎn)生的尾氣通常會排放至周圍環(huán)境里,但這會產(chǎn)生很多不利的影響。尤其是采用該裝置的水中航行器的尾氣在水下排放時,會產(chǎn)生氣泡航跡和排放噪聲,從而破壞了航行器的隱蔽性。尾氣水下排放是一個擁有復雜的氣液兩相流流動并伴隨有強烈的輻射噪聲過程,受到了多種因素的共同作用,如排氣管結構參數(shù)、航行參數(shù)等,其作用機理也仍未被探明。本文調研了相關的研究資料,利用數(shù)值仿真手段,并通過Mixture多相流模型、k-ε湍流模型等對與重力方向相反的水下排氣過程進行了數(shù)值計算,將模擬得到的結果與文獻中的結果相比較,發(fā)現(xiàn)具有良好的吻合性。然后在此基礎上,模擬了航速、航深、排氣管徑及管形等因素作用下的尾氣水下排放過程,分析了其流場的氣相分布、壓力、速度、溫度等,從而獲得了其流場的變化規(guī)律。同時本文還采用了FW-H噪聲模型對尾氣水下排放噪聲進行了預報,獲得了其噪聲的變化規(guī)律。計算結果表明,在一定流量下,隨著排氣管管徑的增加,尾氣水下排放的流態(tài)從射流流態(tài)變成了氣泡流態(tài),流場脈動也隨之減弱,排放噪聲在同一流態(tài)下則隨之增強。在排氣管橫截面的面積相同條件下,當橢圓形排氣管長軸與重力方向垂直時,其尾氣水下排放流動參數(shù)與圓形排氣管有很大的差異,排放噪聲也弱于圓形排氣管。航行器在不同航深下的尾氣水下排放流場基本都相似,但深水處的排放噪聲比淺水處要更強。當航行器以某一固定航速直線運動時,其尾氣在水下形成了一條狹長的氣體流動通道,排放噪聲在低頻段要比靜水條件下更強。因此,本文研究結果對獲取抑制排放噪聲的方法具有重要的工程指導意義。
【圖文】：

目的和意義推進裝置在航天、航空、航海等多個領域具有非常廣泛的應用，它具有功率大、燃料能量密度高等優(yōu)點，，因此當今的運載火舶等大型裝備全部都是采用該裝置來獲得更高的航速和更遠的裝置在提供大功率推力的同時，也會帶來一系列不利的影響，產(chǎn)生的尾氣排放問題。尾氣一般都是排放至周圍環(huán)境中，這會尾氣排放至液體環(huán)境（如海水）中，還會產(chǎn)生其他的問題。例推進裝置多采用開式循環(huán)熱動力系統(tǒng)，使用該系統(tǒng)進行航行時產(chǎn)生的高溫尾氣直接排入海水中，這將會形成氣泡航跡和產(chǎn)生航跡和排放噪聲對于水中航行器來說，這將會破壞航行器自身事用途的攻擊型水中航行器，其尾氣排放所產(chǎn)生的氣泡航跡和航行器，從而進行回避或采取其他防御措施；同時也易于暴露發(fā)到敵方的反潛武器反擊[3]。

第 1 章 緒論內(nèi)流動和管外流動的共同作用是在靜水條件下、淺水域研究速等影響因素的研究卻很少。耗時長，花費大。由于計算機的優(yōu)點開始被廣泛地應用于科理不失為一個有效的方式。究尾氣水下排放影響因素對管面對尾氣水下排放問題進行數(shù)響規(guī)律。本文尾氣水下排放的形排氣管對尾氣水下排放流場和的排氣管對尾氣水下排放流場和速下的尾氣水下排放流場和噪聲
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U661;TJ6

【參考文獻】

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本文編號：2687982