[发明专利]一种复合材料螺旋桨空化噪声的数值预报方法

权利要求书

1.根据权利要求1所述的一种复合材料螺旋桨空化噪声的数值预报方法，其特征在于，所述数值预报方法包括以下步骤：

步骤一一、根据螺旋桨的设计尺寸，利用三维构型软件构建螺旋桨的几何模型；

步骤一二、基于所述几何模型，利用计算流体力学前处理器建立计算流体域，并进行网格划分，完成水动力模型的构建；

步骤一三、利用有限元软件建立复合材料螺旋桨的有限元模型；

步骤一四、基于水动力模型及有限元模型，进行复合材料螺旋桨的空泡性能仿真计算，得到空泡数值模拟结果，将非均匀伴流场的信息以编译profile文件的形式导入到流体分析软件中，通过设置相应的空化模型、材料参数和流体计算参数，定义相关的边界条件及流固耦合界面，并通过计算得到不同的空化数以及不同进速下桨叶上空泡位置和形态的变化，完成在定常和非定常状态下复合材料螺旋桨空泡性能的预报，并进一步对比得到复合材料螺旋桨与金属材料螺旋桨在水动力性能以及空泡性能的差异；

步骤一五、将流体分析软件中得到的空泡数值模拟结果存储为通用的Ensight格式；

步骤一六、利用计算声学软件构建复合材料螺旋桨的声学计算模型，并在声学计算模型中设置多个监测点，所述声学计算模型包括声学有限元和声学无限元；

步骤一七、在计算声学软件中导入流体分析软件中得到的空泡数值模拟结果，将CFD基本量转化为声源，将声源利用积分法插入到声学网格中，并通过傅里叶变换，利用求出的声源数据计算声音接收点处的声音压强信号，其中，CFD为计算流体动力学；

步骤一八、利用声学软件计算得到声源信号的传播过程，导出预设的多个监测点的声压变化曲线以及功率谱密度曲线，对比分析空泡辐射噪声在不同位置处的衰减变化规律。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料螺旋桨空化噪声的数值预报方法，其特征在于，所述声学有限元，用于模拟近声场的振动声辐射；所述声学无限元，用于模拟远场辐射。

3.根据权利要求1所述的一种复合材料螺旋桨空化噪声的数值预报方法，其特征在于，步骤一五中所述的空泡数值模拟结果为压强、速度、密度。