(高清版)GBT 41890.1-2022 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

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evaluationinshipdesi(ISO20233-1:2018,MO国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I Ⅱ1船舶与海上技术船舶设计过程中GB/T41311.1—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IEC61260电声学分倍频程和频程频带滤波器(Electroacoustics—Octave-bandandfractional-ITTC建议的程序和指南7.5-02-01-05螺旋桨空化噪声测量的模型比例(RecommendedProceduresandGuidelines7.5-02popvpnD 噪声源noisesource参考场referencefield声压级soundpressurelevel;SPLLp在距离声学中心1m的参考距离处测量声压的转换量。伴流wake3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验设施能力范围内获得尽可能高的雷诺数。典型的螺旋桨模型直径在180mm～300mm的范围内。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5×10⁵,1.0×10⁶更佳。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7.5-01-01-017,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桨的相对于目标伴流(拖曳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4注1:Kr=T/(pn²D⁴)定点接近预期空化中心的上部，例如螺旋桨桨叶参考线处于12点钟位置，中心线上方0.8R(R为螺旋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，宜根据实验室经对基于弗鲁德数相似且具有自由表面的设施(例如减压拖曳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——a/as:在常压下的空气含量(1个大气压);——(a/as)rs:在试验段减压后的静水压力下的这两个值彼此不同，因此有必要说明在空泡水筒和减压拖曳水池中空泡噪声测量中使用的空气含试验中测试设备(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频率范围1Hz～100kHz或更宽方向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6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。背景噪声应在螺旋桨无空化的情况下测量，可采用增加空泡水筒(水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桨负载条件Kr/K。不括在背景噪声中。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也是背景噪声的一部分。伴流外推方法见附录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。噪声测试结果宜考虑壁面引起的多次反射的影响。对于具有自由表面的设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入7GB/T41890.1—20227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旋桨空化噪声预报到实尺度螺旋桨空化噪声声源级。通常，根据GB/T413分析。7.2声压级 (1)p²——三分之一倍频程声压的平方；7.3信噪比修正 (2)Lpn——背景噪声的声压级。如果△L≥10dB,则无需进行调整。如果△L<3dB,则L′=10lg[10(pota/10)—10-pn/10]] (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8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： (4)V}——对于每个三分之一倍频程频带内输入电 (5)p²——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 (6)7.5模型尺度声源级模型尺度螺旋桨空泡噪声声源级(L,)由公式(7 (7) (8)使用ITTC¹0]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m——模型尺度。公式(9)中的指数因子x、y和z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9在参考文献[1]、参考文献[2]和参考文献[11]中找到。由于这些公式的输入参数关于不确定度评估见附录B。(资料性)[1]ARVESONPT,&VENDITTISDJ.RadiateJournaloftheAcousticalSocietyofAmerica.2000,107(1),pp.118-129.[2]BrownN.A.CavitationnoiseproblemsandShipboardAcoustics.1976,pp.21-3vey.InternationalShipbuildingProgress.1975,22(250),pp.204-219.ffectsofaircontentinthecavitationtunnelandleadingedgerfpropellerbladesuponthecavitationperformance.TechnicalBulletinofShipResearch[5]ISO/IECGuide98-3:2008,Uncertaintyofmeasurement—Part3:Guidetotheexpressionofuncertaintyinmeasurement(GU[6]ITTC—RecommendedProceduresandGuidelines7.5-01-02-02:PropellerMo[7]ITTC—RecommendedProceduresandGuidelines7.5-01-01-01:Ship[8]IEC60565,Underwateracoustics—Hydrophones-Calibrationinthe[9]ITTC—RecommendedProceduresandGuideline7.5-02-03-03.3,Cavitationference.1987.[11]ITTCSpecialistCommitteeonHydrodynamicNoise.FinalReportothe27thITTC,Proceedingsofthe27thITTC.2014,2,pp.639-679.[12]ITTCSpecialistCommitteeonScalingofWakeFietothe26thITTC.Proceedingsofthe26thITTC.2011,2.[13]I