氣泡密度可調的船只尾流逼真模擬方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種氣泡密度可調的船只尾流逼真模擬方法，包括如下步驟：步驟一、設置空氣壓縮機輸出氣體的壓強范圍；步驟二、設置水泵輸出水流的流量；步驟三、調整金屬箱矩形噴口的寬度；步驟四、依據(jù)試驗測量值優(yōu)化設計金屬箱噴口寬度參數(shù)；步驟五、檢驗船只尾流逼真模擬效果。本發(fā)明中提出的尾流逼真模擬方法很容易在水池中實現(xiàn)，通過改變噴口的寬度實現(xiàn)模擬尾流中氣泡密度的調整，對尾流聲學特性研究具有重要意義。
【專利說明】氣泡密度可調的船只尾流逼真模擬方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于水聲工程【技術領域】，涉及一種氣泡密度可調的船只尾流逼真模擬方法，尤其是具有一定壓強范圍的氣體和一定流量的水在金屬箱中混合，形成含有大量氣泡的水流，從具有一定面積的矩形噴口中流出，模擬船只的尾流。
【背景技術】
[0002]隨著水聲工程技術應用范圍的不斷拓展，水聲工程中研究的水聲目標也越來越多樣化。有的水聲目標體積大，存在時間有限，用于試驗研究的時間窗口小。多次形成這種大體積的水聲目標，不僅容易受環(huán)境影響，其一致性也極難控制，造成人力、物力和財力的極大浪費。船只尾流就是這類目標之一，所以船只尾流的模擬方法在尾流聲學特性研究中具
有重要意義。
[0003]船只尾流的聲學特性很多，包括尾流形成的幾何形狀、尾流的存在時間、尾流中氣泡密度、尾流的插入損失、尾流中的聲速變化以及尾流中氣泡的大小，密度隨時間的變化等。本發(fā)明暫只考慮尾流中的氣泡密度和尾流的插入損失。根據(jù)Medwin模型和有效介質理論有如下方程:
【權利要求】
1.一種氣泡密度可調的船只尾流逼真模擬方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一、設置空氣壓縮機輸出氣體的壓強范圍； 步驟二、設置水泵輸出水流的流量； 步驟三、調整金屬箱矩形噴口的寬度； 步驟四、依據(jù)試驗測量值優(yōu)化設計金屬箱噴口寬度參數(shù)； 步驟五、檢驗船只尾流逼真模擬效果。
2.根據(jù)權利要求1所述的氣泡密度可調的船只尾流逼真模擬方法，其特征在于，在所述步驟一中，設置空氣壓縮機，形成穩(wěn)定的輸出氣體壓強范圍0.4?0.5MPa，為金屬箱內模擬尾流的形成提供穩(wěn)定的高壓氣體。
3.根據(jù)權利要求1所述的氣泡密度可調的船只尾流逼真模擬方法，其特征在于，在步驟二中，水泵流量的大小由水泵噴出水流的揚程設置，設置揚程小于4m，水泵的流量為20m3/h,確定金屬箱中水流的供水量。
4.根據(jù)權利要求1所述的氣泡密度可調的船只尾流逼真模擬方法，其特征在于，在步驟三中，調整金屬箱矩形噴口的寬度，多次測量模擬尾流的后向散射強度。
5.根據(jù)權利要求4所述的氣泡密度可調的船只尾流逼真模擬方法，其特征在于，金屬箱噴口的寬度通過移動金屬箱上的調整板，實現(xiàn)金屬箱噴口寬度的調整。
6.根據(jù)權利要求1所述的氣泡密度可調的船只尾流逼真模擬方法，其特征在于，在步驟四中，依據(jù)試驗測量值優(yōu)化設計的金屬箱噴口寬度參數(shù)，調節(jié)尾流中的氣泡密度，模擬船只尾流。
【文檔編號】G01M10/00GK103712772SQ201310724068
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權日:2013年12月24日
【發(fā)明者】滕月慧, 劉平香, 宋洋, 李頌文, 俞錚皓 申請人:中國船舶重工集團公司第七二六研究所