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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.pdf

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 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 青况下进行标定

数据后处理和实尺度预报

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JT∕T 449-2021标准下载，将模型尺度测量获得的螺 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/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。

噪声评估时，声压级是声压的基本量，并且由公式

三分之一倍频程声压的平方； 参考压力，取1μPa。

··......................·（1）

L+—螺旋桨空化噪声的声压级； L。一背景噪声的声压级。 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≤AL<10dB，需要对噪声测量结果进行修正，按公式(3)进行：

L 旋桨空化的噪声信噪比修正量，以三分之 倍频程计算

L=101g[10(l+a/10 10(b/10)

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中描述的术 法进行修正。

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 去进行修正。

GB/T 41890.1—2022

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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（假设螺旋桨空泡产 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）：

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 噪声传播特性

模型尺度螺旋桨空泡噪声声源级（L，）由公式（7)计算：

式中： Z 测量用水听器的数量

N 一测量用水听器的数量。

=10lg 10/0

使用ITTC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 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：

△L =20g[(P)()“()"(b)()"

f f nm√om

路基特殊处理施工方案及技术措施实尺度； m 模型尺度。 公式(9)中的指数因子x、y和2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

公式(9)中的指数因子x、y和2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

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相关。 注：实尺度螺旋桨空泡噪声预报是以模型螺旋桨桨叶表面空泡充分发展为前提，特别是梢涡空泡充分发展。如果 在模型尺度某航速下无梢涡空泡，但根据涡空泡尺度修正后，实尺度存在梢涡空泡，则实尺度螺旋桨空泡噪声 需在模型螺旋桨噪声的基础上，考虑梢涡空泡引起的噪声增加量。

7.7实尺度噪声预报其他选项

为了评估实尺度噪声水平，利用经验公式和试验/计算相结合的方法是一种选择，其中一些方法能 在参考文献[1]、参考文献[2]和参考文献[11]中找到。由于这些公式的输人参数是船体和螺旋桨的主 要设计参数，因此它们在早期设计阶段非常有用。 作为一种计算工具，基于势流理论方法和黏性流动模拟均能应用。利用CFD可能有帮助，因为它 能将实尺度船舶伴流作为螺旋桨的前方人流条件考虑在内，并且它可以解决桨叶梢涡和毂涡空泡预报， 前提是CFD计算方法应经过验证。

空泡噪声结果的不确定度主要有：模型试验中的近似模拟引人的流体动力学不确定度，测量不确定 度以及实尺度预报不确定度。 模型试验中的流体动力学现象复杂、难以分析彩板的施工工艺及重点控制环节，因此很难量化它们的误差。 关于不确定度评估见附录B。

声压级(L，)的测量不确定度是由测量链的综合影响，如校准、灵敏度、数据处理和放大器增益。根 据GB/T41311.1一2022，每个仪表误差源的典型值在0.5dB～1dB之间，综合不确定度为1.3dB。 由于传输损耗（TL)带来误差，确定声源级(L，)将增加不确定度。当测量TL时，产生和放大输人 电压信号的仪表误差和虚拟源的TVR不确定度将被加到上述测量不确定度中。此外，声学中心的假 设将影响整体不确定度。在估计TL时，未被考虑的声学效应（例如由于有界测试设施引起的混响）会 导致显著的误差。 由于复杂的流体动力学效应，模型缩比试验方法的不确定度并不容易评估。因此，建议牢记应用典 型缩比定律的限制范围。 整体不确定度将不可避免地取决于测量方法的实施、测试设施的特性和模型缩比试验方法。建议 本文件的用户根据参考文献[5]和参考文献[13]中描述的方法评估不确定度。

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