GB/T 41890.1-2022
基本信息
标准号:
GB/T 41890.1-2022
中文名称:船舶与海上技术 船舶设计过程中螺旋桨空化噪声模型试验方法 第1部分:声源级评估
标准类别:国家标准(GB)
英文名称:Ships and marine technology—Model test method for propeller cavitation noise evaluation in ship design—Part 1:Source level estimation
标准状态:现行
发布日期:2022-10-12
实施日期:2022-10-12
出版语种:简体中文
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相关标签:
船舶
海上
技术
过程
螺旋桨
噪声
模型试验
方法
评估
标准分类号
标准ICS号:造船和海上建筑物>>船舶和海上建筑物综合>>47.020.20船用发动机和推进系统
中标分类号:船舶>>船用主辅机>>U40船用主辅机综合
关联标准
采标情况:ISO 20233-1:2018
出版信息
出版社:中国标准出版社
页数:20页
标准价格:38.0
相关单位信息
起草人:祁超、于宇、黄红波、王琮、马强、老轶佳、陈慧玲、王卉隽、赵晨宁、张悦、刘竹青、顾湘男、杨莲、杨倩倩
起草单位:中国船舶工业综合技术经济研究院、中国船舶集团有限公司、中国船舶科学研究中心
归口单位:全国船用机械标准化技术委员会(SAC/TC 137)
发布部门:国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会
标准简介
本文件描述了船舶设计过程中螺旋桨空化噪声声源级评估的模型试验方法。
试验过程包括噪声源的模拟、噪声测量、数据后处理和实尺度预报。本试验的目标噪声源是螺旋桨空化噪声。因此,本文件详述了基于模型和实型船舶之间的相似原理来模拟船舶螺旋桨空化噪声特征的试验准备和条件。螺旋桨噪声测量分三个阶段:螺旋桨空化噪声测量、背景噪声测量和实尺度预报。为了更加准确的评估空化噪声声源级,需要对试验测量的螺旋桨空化噪声进行信噪比和声场环境修正。最后,根据模型和实型船舶的相似关系,预报原型船舶螺旋桨空化噪声声源级。
本文件适用于船舶设计过程中螺旋桨空化噪声的声源级评估。
标准内容
ICS47.020.20
cCSU40
中华人民共和国国家标准
GB/T41890.1—2022
船舶与海上技术
船舶设计过程中
螺旋桨空化噪声模型试验方法
第1部分:声源级评估
Ships and marine technology-Model test method for propeller cavitation noiseevaluationinshipdesign-Part1:Sourcelevelestimation(IS020233-1:2018,M0D)
2022-10-12发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2022-10-12实施
GB/T41890.1—2022
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T41890《船舶与海上技术船舶设计过程中螺旋桨空化噪声模型试验方法》的第1部分。GB/T41890已经发布了以下部分:第1部分:声源级评估。
本文件修改采用ISO20233-1:2018《船舶与海上技术船舶设计过程中螺旋浆空化噪声模型试验方法第1部分:声源级评估》。
本文件与ISO20233-1:2018相比做了下述结构调整:——将4.1中的悬置段设为4.1.1;4.1.2~4.1.4对应IS020233-1:2018中的4.1.1~4.1.3;-4.1.4.1~4.1.4.4对应ISO20233-1:2018中4.1.3的段;--5.2.1.1~5.2.1.5对应ISO20233-1:2018中的5.2.2~5.2.6;-将第7章中的悬置段设为7.1;7.2~7.7对应ISO20233-1:2018中的7.1~7.6。本文件与ISO20233-1:2018的技术差异及其原因如下:增加了空化数定义公式(见3.3),新公式定义的空化数体现了与噪声测量相关的马赫数的物理概念;
更改了雷诺数的取值范围(见4.1.4.1),确保试验测量结果的可靠与稳定;更改了大型循环水槽的船模精度要求、船模吃水要求和安装误差要求(4.1.4.3),提高空化噪声测量精度;
增加了校准方法(见4.3),增强试验可操作性;更改了解析度要求(见5.2.3),提高空化噪声测量精度;更改了采集时间要求(见5.2.6),与国内模拟试验实际情况相吻合;更改了背景噪声测量时机要求(见6.2),控制测量系统和试验流程的可靠与稳定;增加了实尺度噪声预报注释(见7.6),全面考虑实尺度螺旋浆空泡噪声预报的影响因素。本文件做了下列编辑性改动:
将术语“参考距离”改为术语“源级”的注(见3.7),以符合我国标准编写要求;将术语“螺旋浆盘面”改为术语“伴流”的注(见3.9),以符合我国标准编写要求;一将术语“螺旋桨推力系数”改为条文的注(见4.2),以符合我国标准编写要求;将术语“螺旋浆扭矩系数”改为条文的注(见4.2),以符合我国标准编写要求。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国船用机械标准化技术委员会(SAC/TC137)归口。本文件起草单位:中国船舶工业综合技术经济研究院、中国船舶集团有限公司、中国船舶科学研究中心。
本文件主要起草人:祁超、于宇、黄红波、王琮、马强、老轶佳、陈慧玲、王卉隽、赵晨宁、张悦、刘竹青、顾湘男、杨莲、杨倩倩。
GB/T41890.1—2022
为了降低船舶噪声水平,需要了解船舶噪声的特征。如螺旋桨噪声是商用船舶的主要噪声源,主要是由于其频谱谐波以及空化形成宽带谱噪声。渔业调查船舶和军用船舶等特殊船舶由于安静性要求,在其运行状态下产生较弱空泡或无空泡。螺旋桨空化噪声能够通过螺旋桨设计阶段的试验/数值方法进行评估。诸如数值方法CFD或经验公式是螺旋浆空化噪声评估的较好方式。但是,模型试验仍广泛用于实船螺旋桨宽频域下空化噪声的评估。
GB/T41890旨在为螺旋桨空化噪声评估提供标准化模型试验方法,通过模型试验对螺旋桨初设方案空化噪声特性进行适当评估,拟由以下部分组成。第1部分:声源级评估。目的在于描述船舶设计过程中螺旋桨空化噪声声源级评估的模型试验方法,适用于船舶设计过程中螺旋浆空化噪声的声源级评估。-第2部分:噪声源定位。目的在于描述船舶设计过程中螺旋桨空化噪声源定位的模型试验方法,适用于船舶设计过程中螺旋桨空化噪声的噪声源定位。1范围
船舶与海上技术船舶设计过程中螺旋浆空化噪声模型试验方法
第1部分:声源级评估
本文件描述了船舶设计过程中螺旋浆空化噪声声源级评估的模型试验方法。GB/T41890.1—2022
试验过程包括噪声源的模拟、噪声测量、数据后处理和实尺度预报。本试验的目标噪声源是螺旋浆空化噪声。因此,本文件详述了基于模型和实型船舶之间的相似原理来模拟船舶螺旋桨空化噪声特征的试验准备和条件。螺旋浆噪声测量分三个阶段:螺旋浆空化噪声测量、背景噪声测量和实尺度预报。为了更加准确地评估空化噪声声源级,需要对试验测量的螺旋桨空化噪声进行信噪比和声场环境修正。最后,根据模型和实型船舶的相似关系,预报原型船舶螺旋桨空化噪声声源级。本文件适用于船舶设计过程中螺旋浆空化噪声的声源级评估。2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T41311.1一2022声学描述船舶水下噪声的量及其测量方法第1部分:用于比对目的的深水精密测量要求(ISO17208-1:2016,IDT)IEC61260电声学分倍频程和频程频带滤波器(Electroacoustics—Octave-bandandfractional-octave-bandfilters)
注:GB/T3241—2010电声学倍频程和分数倍频程滤波器(IEC61260:1995,MOD)ITTC建议的程序和指南7.5-02-01-05螺旋浆空化噪声测量的模型比例(RecommendedProcedures and Guidelines 7.5-02-01-05:Model scale propeller cavitation noisemeasurements)3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
声学中心acousticcentre
所有噪声源等效点声源的中心。注:声学中心是预期空化噪声的等效声源中心。3.2
背景噪声backgroundnoise
来自测试噪声源以外的所有噪声。3.3
空化数cavitationnumber
由以下公式定义的无量纲数值。1
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式中:
R'XnD-
(20nD2
总静压力,单位为帕(Pa);
或。n
饱和蒸气压力,单位为帕(Pa);(P。—)
[2p(R'× 元nD)2
流体的密度,单位为千克每立方米(kg/m2);螺旋桨转速,单位为转每秒(r/s);螺旋浆的直径,单位为米(m);
指定位置的相对半径数值,民用商船取0.8,水面舰船取0.9;指定半径处的切向速度,单位为米每秒(m/s)。注:总静压力(p。)由大气压和下潜深度压力组成,通常取螺旋浆桨叶参考线处于12点钟位置时某指定半径处总静压力,例如取螺旋浆浆叶参考线处于12点钟位置,中心线上方0.8R(R为螺旋浆半径)或0.9R处,也能使用螺旋浆中心线的总静压力。民用商船一般取0.8R,水面舰船一般取0.9R。3.4
噪声源noisesource
噪声产生机制或对象。
注:就本文件而言,主要噪声源是螺旋浆空化产生的噪声。3.5
参考场referencefield
使用给定的虚拟源(即声学中心)位置测量的声压场。注:参考场应用于计算源级。
soundpressurelevel;SPL
声压级
以10为底的对数的十倍,在规定频带中测量声压的时间均方与参考值的平方之比的对数,即:(?
L,=10lg
式中:
Prer取1μPa。
注:单位为分贝(dB)。
sourcelevel;SL
在距离声学中心1m的参考距离处测量声压的转换量。注:参考距离是指用于源级转换的距离,定义为距离声学中心1m。3.8
虚拟源virtual source
声功率转换时的假想标准点声源。3.9
伴流wake
模拟船后螺旋桨盘面处速度场的分布。注1:对于模型测试,使用金属网格、假体或全附体船舶模型来模拟船舶伴流。注2:螺旋浆盘面指经过浆叶叶根弦长中点且垂直于浆轴的假想平面。2
4模型配置与试验工况
4.1试验配置
4.1.1概述
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为了有效评估实型螺旋桨空化噪声性能,基于相似原理,模拟螺旋桨表面的空泡形态特征来产生噪声源,即空化噪声。用于此目的的试验配置包括试验设施、螺旋桨模型和桨前方流场模拟。4.1.2试验设施
试验设施可能是立式可变压力、变水速度的水筒,或者循环水槽,也可能是带自由液面的减压拖电水池。可变压力水筒被称为空泡水筒,广泛用于模型试验。宜根据水筒(循环水槽)试验段尺寸,合理选择螺旋前方流场的模拟设置。
4.1.3螺旋桨模型
螺旋桨模型的尺寸取决于试验设施工作段的尺度以及可接受的阻塞比。螺旋桨尺寸的选择宜在试验设施能力范围内获得尽可能高的雷诺数。典型的螺旋浆模型直径在180mm300mm的范围内。螺旋桨模型几何结构的精度宜符合ITTC-推荐程序和指南7.5-01-02-02C6中的规定,该指南规定桨叶各部面的型值误差宜在士0.05mm范围内。4.1.4流场模拟
4.1.4.1对于螺旋桨空化模型试验,流场模拟由金属网格、假体或是全附体船舶模型生成。一般而言,网格、假体模拟适用于小型和中型空泡水筒,整船模拟适用于大型空泡循环水槽。空泡试验的重要相似参数是雷诺数,由于实际试验中无法达到实型螺旋架雷诺数,为了减小尺度效应对测试结果的影响,宜在试验设施的能力范围内尽可能提高雷诺数。基于螺旋桨叶片0.7R弦长为特征长度的雷诺数至少达到5×105,1.0×105更佳。
4.1.4.2对于中型空泡水筒,螺旋桨桨盘面的流场分布通常采金属网格、假体来生成。当需要考虑实船舰部伴流时,通过模型伴流进行尺度修正或采用计算流体动力学(CFD)来获取,作为目标伴流。对于中型空泡水筒也能采用假体与金属网格模拟船舰流场。对于双螺旋船,倾斜轴、轴支架和轴包套也能在中小型试验段中进行。
4.1.4.3对于大型循环水槽,螺旋桨前方来流分布由安装在试验段中的全附体船模产生。在某些情况下,也能够采用带金属网格船模或缩短的船模。船模加工采用的材料,取决于模型及试验段的尺度。空泡试验中的船舶模型安装状态对应于实船满载吃水。为降低自由表面波浪对空泡试验结果的影响,在试验段顶部船模吃水线以上,采用平板进行压浪,为减小压浪板边界层对船模满载吃水线下船舰流动的影响,船模吃水根据试验设施的试验能力(中舱高度)进行适当增加,或直接在模型满载吃水状态再加高50mm。船模外形严格按照实船线型(型值)确定。船舶模型精度宜符合ITTC-推荐程序和指南7.5-01-01-01[7,其总长误差不超过0.1%(最大不超过10mm),横剖面线型误差不超过0.5mm。试验段中船模的最大阻塞比约为10%~20%。水密动力仪与水下电机一起安装于船模之中,其中心线与螺旋桨轴系中心一致,最大误差控制在士0.1mm范围内。利用水密动力仪测量模型螺旋浆的推力、扭矩和转速。
4.1.4.4相对于目标伴流(拖电水池中测量的伴流或评估的实船伴流),模拟流场品质的评判宜采用速度测量设备校核,例如,粒子图像测速(PIV),激光多普勒测速(LDV)或皮托耙。根据测试仪器的配置,可以仅测量轴向速度分量,或测量轴向和切向速度分量,或测量所有3个速度分量。3
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4.2测试条件
根据自航试验确定的自航点,空泡试验工况由等推力法(或等扭矩法)确定。在空泡试验中,螺旋桨运行条件由无量纲系数,螺旋桨推力系数(Kr)[或螺旋桨扭矩系数(K)和空化数(.)共同确定。注1:K=T/(pmD*)
式中:
K螺旋浆推力系数,无量纲;
T——螺旋浆浆叶产生的总推力,单位为牛(N)。注2:K。=Q/(pmD\)
式中:
K。螺旋浆扭矩系数,无量纲;
Q螺旋浆的扭矩,单位为牛米(N·m)。在螺旋桨空泡观测和噪声测量中,空化试验设施中的压力根据特定点处的局部空化数来调整,该特定点接近预期空化中心的上部,例如螺旋桨浆叶参考线处于12点钟位置,中心线上方0.8R(R为螺旋浆半径)或0.9R处。
在空泡试验中,船瞩波高以及功率储备对试验工况的影响能够基于实验室经验或与客户讨论确定。空气含量以及气核的数量和分布在空化起始及其发展过程中起重要作用。因此,宜根据实验室经验确定。
对基于弗鲁德数相似且具有自由表面的设施(例如减压拖更水池或自由表面循环水槽)中进行空化试验时,可以直接采用弗鲁德数相似的自航试验标准流程来确定螺旋桨转速和拖车(来流)速度来确定不同的空泡试验工况。值得注意的是,空泡试验中等推力法中的推力系数是基于常规流程自航试验结果进行实船功率预报时实船雷诺数下的推力系数。对于空泡水筒或减压拖电水池中的空泡噪声测试,有必要增加浆叶表面空泡形态稳定性,因为空化噪声会受空化程度的稳定性的影响。有几种增加空泡稳定性的方法。一种方法是在水中添加诸如氢微气泡的方式增加气核;另一种方法是在桨叶叶背导边增加粗糙度。上述针对试验测试条件的一些处理方式,以及每个试验设施对空泡试验中的标准试验程序,如运行条件中的螺旋桨转速、试验水速、模型尺度、水质等宜详细阐述尽管通过足够的空气含量能够增加空化程度的稳定性,但是空泡水筒和拖电水池在减压时增加了水中气泡的数量和体积。由于水中气泡会增加声音传播的阻尼而减弱声压,因此在空泡噪声测量中宜注意空泡水筒和减压拖电水池中的空气含量。空气含量有两种定义:
α/αs:在常压下的空气含量(1个大气压);一(α/αs)Ts:在试验段减压后的静水压力下的空气含量,这两个值彼此不同,因此有必要说明在空泡水筒和减压拖电水池中空泡噪声测量中使用的空气含量的定义。
4.3校准
试验中测试设备(如动力仪)宜根据制造商的校准参考或应变天平标定方法进行校准。5噪声测量仪器
5.1水听器和信号调理设备
为了测量声压,标准水听器、水下电声换能器和水下麦克风均可使用。本文件使用标准水听器。水4
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听器包括信号调理设备,例如水听器内部或外部的前置放大器或电荷放大器。压电型水听器通常用于测量水下声压。表1列出了水听器的推荐规格及其在试验设施中的安装方法。测试中可使用单个水听器或多个水听器。为获得可靠的结果,建议使用多个水听器测量。试验设置中是否包含声源定位取决于测试设施。通常建议至少一个水听器位于螺旋桨所在盘面上。额外的水听器可沿浆轴中心线布置于浆盘面上游和下游。宜选择合适的安装方法以减少来流和振动对水听器测量噪声的影响。噪声测量舱中可能产生混响现象,这取决于水听器的安装方法和水听器布置形式。因此,需要在水听器安装之后通过使用诸如标准声源等适当的测试方法来评估水听器布置的声场环境。表1水听器的推荐规格及其安装方法接收灵敏度
频率范围
安装方法
—220dB,1V/μPa或更高
1Hz~100kHz或更宽
全方位
4.05MPa~10.13MPa
声学室位于测试区下方;
在试验段壁面或有机玻璃窗户外面;与试验段壁面或有机玻璃窗内壁面齐平;流场中设置的导流罩中;
模型试验设施内
使用本文件中未包括的水听器阵列,能提升噪声指向性的测量,并扫描模型进行声源定位。水听器宜在测试前单独校准,并定期(通常每12个月)根据制造商提供的参考进行校准,例如使用水听器校准器,或符合IEC60565。85.2数据采集
5.2.1总则
使用模拟-数字转换器(A/D)执行数据采集。A/D转换器宜考虑以下因素。5.2.2采样频率
采样频率宜满足奈奎斯特-香农采样定理,即宜至少为测试需求中最高频率的2倍。如果可能,采样频率宜为分析频率的4倍以上。5.2.3解析度
A/D转换器宜不低于16位的分辨率。建议使用24位分辨率。5.2.4多通道同步采样
通道数对应于测量水听器的数量,并且宜对被测所有通道同时采样,尤其是在使用水听器阵列时。5.2.5滤波
为了防止数据混叠,宜在A/D转换之前用低通滤波器。截止频率至少宜为需求中的最高频率。5
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5.2.6采集时间
建议给予对应螺旋桨至少100转的测量时间,以便有足够的数据进行分析。特定值取决于轴转速的采集时间,在空泡水筒中为10s级,在减压拖电水池中为100s级。6噪声测量程序
6.1螺旋桨空化噪声测量
螺旋桨空化噪声测量宜按照4.1和4.2进行设置并使用第5章中的噪声测量仪器。6.2背景噪声测量
背景噪声主要来自螺旋桨模型的驱动系统、空泡水筒(水槽)轴流泵或减压拖电水池拖车、流噪声、滑线测桥等。要检查噪声测量的质量,如螺旋桨空化噪声,首先宜确定背景噪声水平。背景噪声应在螺旋浆无空化的情况下测量,可采用增加空泡水筒(水槽)压力的方法来抑制桨叶表面空泡现象或采用螺旋桨由桨毂代替的方法,其他运行参数保持不变。测量背景噪声的两种方式都有其特定的优缺点。增加水筒(水槽压力抑制桨叶表面空泡的同时可以保持螺旋浆负载条件K/K。不变,并且监测螺旋桨非空化噪声(例如螺旋浆唱音),但空气含量略有改变。增加环境压力还可降低水流中离散气泡或减少来自船模附体产生的空化噪声,如果上述气泡与附体空化存在,则其产生的噪声宜包括在背景噪声中。以桨毂替代螺旋桨的方法,保持与螺旋桨相同的运行压力及转速条件下测量背景噪声,可保持相同的空气含量,但会改变螺旋桨驱动系统的负载。负载的变化改变螺旋浆驱动系统的机械噪声特性从而影响背景噪声。
如果在水筒(水槽)壁面或船体上安装嵌入式水听器,背景噪声测量需要评估壁面或船体振动对噪声测量的影响。ITTC-推荐程序和指南7.5-02-03-03.3L9讨论了船体振动对所安装的水听器的影响。使用金属网格模拟伴流进行噪声测量的缺点是格栅自身振动或空化可增加背景噪声。当金属网格作为伴流生成装置时,水筒中流速的增加,会引起格栅唱音[10]。在这样的试验配置下,格栅产生的噪声也是背景噪声的一部分。伴流外推方法见附录A。背景噪声测量能在螺旋桨的空化噪声测量之前或之后进行。一般情况,建议先开展背景噪声测量,确保整个测量系统和试验流程的可靠与稳定。6.3参考场修正
6.3.1目的
由于模型试验设施中测量噪声时的情况与自由场环境不同。对于空泡水筒(槽),试验段以及噪声测量舱被水筒(槽)壁包围。噪声测试结果宜考壁面引起的多次反射的影响。对于具有自由表面的设施,还宜评估此自由表面对噪声测量的影响,并在必要时通过声场标定进行声场环境的修正。通常,自由表面在低频下降低了测量的噪声水平,其影响随着频率的降低而增加。水听器的布置也会引起声反射,这取决于水听器的安装方法。为了评估壁面反射对噪声测量的影响,可以在指定的声学中心使用标准发射声源(换能器)进行校准。
6.3.2虚拟源和输入信号
对于有限空间参考场噪声测量与修正,螺旋桨由虚拟源代替。利用信号发生器与功率放大器能对虚拟源进行激励,将电信号转换为声压信号。声源强度能通过信号发生器输人电压及电声转换关系计6
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算获得。输人电信号可以是宽带的白噪声信号,也可以是线性调频信号,其频率范围宜覆盖所分析的频率。需要注意的是,由于大多数商业用途的水下换能器的低TVR转换效应,因此难以产生低频信号。低于有效频率范围下限时,参考场宜通过其他方法估算,例如公式(6)中定义的简单几何扩展法。6.3.3噪声测量条件
在声场环境标定时,试验设施的环境压力宜保持与测量螺旋桨空化噪声时相同,以防止空气含量的变化对噪声测量的影响。然而,由于空化噪声测试的马赫数低,能够在试验段及噪声测量舱没有流速的情况下进行标定。
7数据后处理和实尺度预报
7.1概述
当第6章给出的噪声声场环境修正已经完成时,需要根据背景噪声水平对试验测量数据进行信噪比修正,并通过声场修正将声压级转换为声源级。最后,需要按照缩比关系,将模型尺度测量获得的螺旋浆空化噪声预报到实尺度螺旋浆空化噪声声源级。通常,根据GB/T41311.1一2022和IEC61260,对噪声谱进行三分之一倍频程的计算。当分析离散的线谱噪声时,能够对噪声谱进行窄带(1Hz带宽)分析。
7.2声压级
在噪声评估时,声压级是声压的基本量,并且由公式(1)定义:L,=10lg(
式中:
力?一三分之一倍频程声压的平方;pref—参考压力,取1μPa。
7.3信噪比修正
信噪比修正应根据GB/T41311.1一2022和ITTC-建议程序以及指南7.5-02-01-05进行。每个三分之一倍频程频带宽度的信噪比(△L)由公式(2)定义:AL=Lpta
式中:
Lpa+n—
螺旋桨空化噪声的声压级;
Lp——背景噪声的声压级。
·(1)
.......(2)
如果△L≥10dB,则无需进行调整。如果△L<3dB,则测量的噪声结果由背景噪声主导,无法分辨,测量数据不可靠。如果3dB<△L<10dB,需要对噪声测量结果进行修正,按公式(3)进行:L'p=10lg[10(Lpo+a/10-10(Lp/10)]式中:
L,——螺旋浆空化的噪声信噪比修正量,以三分之一倍频程计算。7.4距离修正
(3)
测试环境中水筒壁面、自由表面或水听器布置引起声反射对噪声测量的影响参考6.3中描述的方法进行修正。
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等效点声源对距离1m处产生的压力平方(p2)按公式(4)中电压与声级转换公式计算:pel1oTVR/10
式中:
V?一一对于每个三分之一倍频程频带内输人电压激励产生等效点声源的电压平方;Vref—参考电压,取1V;
参考压力,取1μPa;
TVR是每三分之一倍频程频带内[dBrelμPa/V1m]的等效点声源对发射电压的响应。基于声场环境修正数据,每个三分之一倍频程频带内距离修正按公式(5)计算:TL=-
式中:
(4)
(5)
p——空泡噪声测量试验设施噪声测量舱中每个三分之一倍频程频带内测得的声压的压力平方;如果没有噪声测量舱中声压结果,则能通过公式(6)简单估算噪声距离修正量(假设螺旋浆空泡产生的辐射噪声可近似等效点声源,且其在声舱中的散射效果与标准球声源相似):TLest
式中:
(6)
声学中心到水听器的距离,单位为米(m)。但是,建议采用声场修正,以便在测试设施中校准噪声传播特性。
7.5模型尺度声源级
模型尺度螺旋浆空泡噪声声源级(L,)由公式(7)计算:L,=L,+TL
当使用多个水听器进行噪声测量时,能通过公式(8)计算平均声源级:1
L,=1olg
式中:
-测量用水听器的数量。
7.6实尺度噪声预报
~,10L/10)
(7)
(8)
使用ITTC[101推荐的尺度修正方法能够预报实尺度螺旋桨空泡噪声声源级。此修正方法仅考虑模型与实型船舶之间尺度以及运行工况的不同,不涉及雷诺尺度效应。从模型预报实尺度噪声水平的增加量由公式(9)给出:[() () (e)\ (D)\ (e)\
AL,=20lg
并且模型与实型频移关系由公式(10)给出:fne
式中:
实尺度;
模型尺度。
(9)
(10)
公式(9)中的指数因子、y和的取值与噪声测量试验设施、试验雷诺数范围和模型测试方法8
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