Numerical Investigation on the Cavitating Flow and the Cavitation-induced Noise in the Pump-jet Propeller

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 103

فایل این مقاله در 19 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-18-2_009

تاریخ نمایه سازی: 21 آذر 1403

چکیده مقاله:

The noise hazard posed by cavitation in pump-jet propellers is a significant concern during oceanic operations. This study evaluates the cavitation performance and associated noise characteristics of pump-jet propellers in underwater conditions, further examining the interplay between cavitation phenomena and noise radiation. Cavitation performance across varying advance coefficients was scrutinized using the k-ω SST turbulence model alongside the Zwart cavitation model. Employing Lighthill’s analogy method and bubble radiation theory, analyses of flow-induced noise and noise due to cavitation were conducted. The findings indicate an intensification of cavitation within the pump-jet with increased rotational speed and a reduction in cavitation number, aligning pressure and velocity distributions with observed cavitation patterns. Cavitation markedly elevates flow-induced noise levels, with noise under cavitation conditions found to be around ۵۰ dB higher compared to non-cavitation conditions. Considering cavitation bubble radiation noise, the volumetric pulsations and their amplitudes in the pump-jet enlarge as the bubbles progress through initial growth to maturity. Predominantly, the noise levels from bubble volume pulsations occur within low to medium frequency ranges.

نویسندگان

P. Zhang

National Research Center of Pump, Jiangsu University, Zhenjiang ۲۱۲۰۱۳, Jiangsu, China

J. Yuan

National Research Center of Pump, Jiangsu University, Zhenjiang ۲۱۲۰۱۳, Jiangsu, China

Y. Fu

School of Energy and Power Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang ۲۱۲۰۱۳, Jiangsu, China

X. Hou

National Research Center of Pump, Jiangsu University, Zhenjiang ۲۱۲۰۱۳, Jiangsu, China

J. Hao

National Research Center of Pump, Jiangsu University, Zhenjiang ۲۱۲۰۱۳, Jiangsu, China

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Al-Obaidi, A. (۲۰۱۸). Experimental and numerical investigations on the cavitation ...
  • Al-Obaidi, A. (۲۰۲۴). Effect of different guide vane configurations on ...
  • Al-Obaidi, A. R. (۲۰۲۳). Experimental diagnostic of cavitation flow in ...
  • Avanzi, F., Baù, A., De Vanna, F., & Benini, E. ...
  • Chang, H., Li, W., Shi, W., & Liu, J. (۲۰۱۸). ...
  • Furuya, O., & Chiang, W. L. (۱۹۸۸). A new pumpjet ...
  • Gan, G., Duan, Y., Yi, J., Fu, Q., Zhu, R., ...
  • Gan, G., Shi, W., Yi, J., Fu, Q., Zhu, R., ...
  • Gangipamula, R., Ranjan, P., & Patil, R. S. (۲۰۲۳). Comparative ...
  • Ghasemian, M., & Nejat, A. (۲۰۱۵). Aero-acoustics prediction of a ...
  • Han, C. Z., Xu, S., Cheng, H. Y., Ji, B., ...
  • Han, R., Yu, H., Hua, H., Li, H., Huang, X., ...
  • Hashem, I., Mohamed, M. H., & Hafiz, A. A. (۲۰۱۷). ...
  • Huang, X., Shi, S., Su, Z., Tang, W., & Hua, ...
  • Ji, X., Dong, X., & Yang, C. (۲۰۲۱). Attenuation of ...
  • Kowalczyk, S., & Felicjancik, J. (۲۰۱۶). Numerical and experimental propeller ...
  • Li, F., Huang, Q., Pan, G., Wu, B., & Li, ...
  • Li, H., Huang, Q., & Pan, G. (۲۰۲۳b). Numerical radiated ...
  • Li, H., Huang, Q., Pan, G., Dong, X., & Li, ...
  • Lighthill, M. J. (۱۹۵۲). On sound generated aerodynamically I. General ...
  • Menter, F. R. (۱۹۹۴). Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering ...
  • Mohamed, M. (۲۰۱۶). Reduction of the generated aero-acoustics noise of ...
  • Proudman, I. (۱۹۵۲). The generation of noise by isotropic turbulence. ...
  • Qin, D., Pan, G., Lee, S., Huang, Q., & Shi, ...
  • Qiu, C., Huang, Q., Pan, G., Shi, Y., & Dong, ...
  • Satyanarayana, B., Ramji, K., & Rao, M. N. (۲۰۱۰). Cavitation ...
  • Shi, S., Huang, X., Rao, Z., Su, Z., & Hua, ...
  • Si, Q., Ali, A., Liao, M., Yuan, J., Gu, Y., ...
  • Si, Q., Shen, C., He, X., Li, H., Huang, K., ...
  • Spalart, P. R. (۱۹۹۷). Comments on the Feasibility of LES ...
  • Su, Z., Shi, S., Huang, X., Rao, Z., & Hua, ...
  • Sun, Y., Peng, H., Liu, W., Guo, J., & Guo, ...
  • Vaz, G., Hally, D., Huuva, T., Bulten, N., Muller, P., ...
  • Xu, Z., & Lai, H. (۲۰۲۳). Comparison of cavitation in ...
  • Yuan, J., Chen, Y., Wang, L., Fu, Y., Zhou, Y., ...
  • Zhang, Y., Han, J., Ji, S., Wu, R., Huang, B., ...
  • Zhao, X., Shen, X., Geng, L., Zhang, D., & van ...
  • Zhou, Y., Pavesi, G., Yuan, J., & Fu, Y. (۲۰۲۲). ...
  • Zwart, P. J., Gerber, A. G., & Belamri, T. (۲۰۰۴). ...
  • نمایش کامل مراجع