气泡密度可调的船只尾流逼真模拟方法
【专利摘要】本发明提供了一种气泡密度可调的船只尾流逼真模拟方法，包括如下步骤：步骤一、设置空气压缩机输出气体的压强范围；步骤二、设置水泵输出水流的流量；步骤三、调整金属箱矩形喷口的宽度；步骤四、依据试验测量值优化设计金属箱喷口宽度参数；步骤五、检验船只尾流逼真模拟效果。本发明中提出的尾流逼真模拟方法很容易在水池中实现，通过改变喷口的宽度实现模拟尾流中气泡密度的调整，对尾流声学特性研究具有重要意义。
【专利说明】气泡密度可调的船只尾流逼真模拟方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水声工程【技术领域】，涉及一种气泡密度可调的船只尾流逼真模拟方法，尤其是具有一定压强范围的气体和一定流量的水在金属箱中混合，形成含有大量气泡的水流，从具有一定面积的矩形喷口中流出，模拟船只的尾流。
【背景技术】
[0002]随着水声工程技术应用范围的不断拓展，水声工程中研究的水声目标也越来越多样化。有的水声目标体积大，存在时间有限，用于试验研究的时间窗口小。多次形成这种大体积的水声目标，不仅容易受环境影响，其一致性也极难控制，造成人力、物力和财力的极大浪费。船只尾流就是这类目标之一，所以船只尾流的模拟方法在尾流声学特性研究中具
有重要意义。
[0003]船只尾流的声学特性很多，包括尾流形成的几何形状、尾流的存在时间、尾流中气泡密度、尾流的插入损失、尾流中的声速变化以及尾流中气泡的大小，密度随时间的变化等。本发明暂只考虑尾流中的气泡密度和尾流的插入损失。根据Medwin模型和有效介质理论有如下方程:
【权利要求】
1.一种气泡密度可调的船只尾流逼真模拟方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤一、设置空气压缩机输出气体的压强范围； 步骤二、设置水泵输出水流的流量； 步骤三、调整金属箱矩形喷口的宽度； 步骤四、依据试验测量值优化设计金属箱喷口宽度参数； 步骤五、检验船只尾流逼真模拟效果。
2.根据权利要求1所述的气泡密度可调的船只尾流逼真模拟方法，其特征在于，在所述步骤一中，设置空气压缩机，形成稳定的输出气体压强范围0.4?0.5MPa，为金属箱内模拟尾流的形成提供稳定的高压气体。
3.根据权利要求1所述的气泡密度可调的船只尾流逼真模拟方法，其特征在于，在步骤二中，水泵流量的大小由水泵喷出水流的扬程设置，设置扬程小于4m，水泵的流量为20m3/h,确定金属箱中水流的供水量。
4.根据权利要求1所述的气泡密度可调的船只尾流逼真模拟方法，其特征在于，在步骤三中，调整金属箱矩形喷口的宽度，多次测量模拟尾流的后向散射强度。
5.根据权利要求4所述的气泡密度可调的船只尾流逼真模拟方法，其特征在于，金属箱喷口的宽度通过移动金属箱上的调整板，实现金属箱喷口宽度的调整。
6.根据权利要求1所述的气泡密度可调的船只尾流逼真模拟方法，其特征在于，在步骤四中，依据试验测量值优化设计的金属箱喷口宽度参数，调节尾流中的气泡密度，模拟船只尾流。
【文档编号】G01M10/00GK103712772SQ201310724068
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】滕月慧, 刘平香, 宋洋, 李颂文, 俞铮皓 申请人:中国船舶重工集团公司第七二六研究所