一种压差驱动的螺旋桨微纳气幕降噪系统及其降噪方法技术方案

本发明专利技术涉及一种压差驱动的螺旋桨微纳气幕降噪系统，包括气液混合腔和高速搅拌器，气液混合腔设置在航行器尾部的内部空间中；高速搅拌器设置在气液混合腔中；气液混合腔设置有气入口、水入口和微纳气泡出口，水入口直径为D1，微纳气泡出口直径为D2；微纳气泡出口处型线的切线与航行器的中轴线的夹角为α，微纳气泡出口与航行器的中轴线的角度为‑α；水入口和微纳气泡出口的中心间距为D3，6×D1＞D3＞3×D2；当微纳气泡的喷出速度V3＝V/cosα时，微纳气泡进入势流区，微纳气泡沿航行器的流线向下游传播，形成微纳气幕包裹在螺旋桨周围。本发明专利技术在螺旋桨周围形成微纳气幕，增加声阻抗而引起声波传递损失，实现螺旋桨辐射噪声降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航行体、舰船的隐身，尤其是一种压差驱动的螺旋桨微纳气幕降噪系统及其降噪方法。

技术介绍

1、水下航行体或大型水面舰船螺旋桨噪声是其主要的辐射噪声来源，严重影响船舶安静性与舒适性。目前，已有的降噪技术取得了一些效果，但均存在明显不足或缺陷，主要体现在：

2、螺旋桨结构设计：通过螺旋桨结构设计，可以有效抑制桨叶片空化起始，但梢涡空化是无法避免且随着航速增加终将出现的空化形式；而螺旋桨空化状态下的辐射噪声，比非空化状态一般要高20db左右，是水下航行体和大型水面舰船显著的辐射噪声来源。此外，以降噪为目的的螺旋桨结构设计，往往以牺牲推进效率为代价，且制造成本较高。

3、增加螺旋桨声屏障：在推进器周围设置物理屏障以阻挡推进器噪声传播，其中使用最为普遍的是导管桨，即在传统的螺旋桨外部加装导管，导管通过前置定子或后置定子固定在水下航行体或大型水面舰船尾部。这种方法在声传播路径上增加了声阻抗，取得了一定的降噪效果，但因桨叶梢部与导管内壁边界层流动相互作用而形成梢隙流动，流动机理极其复杂，包含梢泄涡、梢分离涡及其诱导的二次涡，涡系之间存本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种压差驱动的螺旋桨微纳气幕降噪系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种压差驱动的螺旋桨微纳气幕降噪系统，其特征在于：所述微纳气泡为微米级、纳米级气泡。

3.如权利要求1所述的一种压差驱动的螺旋桨微纳气幕降噪系统，其特征在于：所述航行器(1)为水下航行体，气源为液氮储存罐(3)，液氮储存罐(3)与气入口(6)连通。

4.如权利要求3所述的一种压差驱动的螺旋桨微纳气幕降噪系统，其特征在于：所述液氮储存罐(3)设置在水下航行体内部，液氮储存罐(3)中设置有气密活塞(5)，通过驱动机构(4)进行带动气密活塞(5)移动。p>

5.如权利...

【技术特征摘要】

1.一种压差驱动的螺旋桨微纳气幕降噪系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种压差驱动的螺旋桨微纳气幕降噪系统，其特征在于：所述微纳气泡为微米级、纳米级气泡。

3.如权利要求1所述的一种压差驱动的螺旋桨微纳气幕降噪系统，其特征在于：所述航行器(1)为水下航行体，气源为液氮储存罐(3)，液氮储存罐(3)与气入口(6)连通。

4.如权利要求3所述的一种压差驱动的螺旋桨微纳气幕降噪系统，其特征在于：所述液氮储存罐(3)设置在水下航行体内部，液氮储存罐(3)中设置有气密活塞(5)，通过驱动机构(4)进行带动气密活塞(5)移动。

5.如权利要求1所述的一种压差驱动的螺旋桨微纳气幕降噪系统，其特征在于：所述航行器(1)为大型水面舰船，气入口(6)设置在大型水面舰船的水线(14)上方，空气为气源。

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【专利技术属性】
技术研发人员：刘建华，庞业珍，张彬，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：