用于声学测量的消声风洞研究综述

孟庆昌，周其斗，方 斌，谢剑波，潘雨村

(海军工程大学舰船工程系，湖北 武汉 430033)

1 概述

潜艇的隐蔽性是形成战斗力的根本保证，实现隐蔽性的主要措施是减小自身的声学特征，特别是辐射噪声，避免敌方声呐探测。潜艇辐射噪声主要包含3个部分，机械噪声、螺旋桨噪声和水动力噪声［1］。由于潜艇流场的复杂性，并且水中声波较长，消声非常困难，同时在水中测量流场的激光测速仪频响太低，不能满足湍流场的测量要求［2］。

目前国际上对于其噪声机理的研究最有效的方法是进行水洞试验。空气中和水中的声波方程相同，利用在空气中的试验数据，做一定的相似变换，可以推算出相应条件下的水中辐射噪声［2］。另外，空气中的热线风速仪具有足够高的频响特性，满足湍流场的测量要求，大型消声室足以满足大尺度声学模型的自由场近似要求，并且信噪比高。因此消声风洞是进行潜艇减振降噪研究的有效工具。

国际上普遍采用低噪声低湍流度低速消声风洞(以下简称“风洞”)进行潜艇或螺旋桨噪声机理研究。按声学要求进行设计建设的消声风洞，除了满足一个常规风洞的基本要求 (包括马赫数、雷诺数和流动品质)外，必须满足自由场条件 (无声反射)、足够的尺寸条件 (可进行远场声测量)以及非常低的试验段背景噪声条件［3］。与常规风洞设计不同的是，消声风洞的开口试验段被消声室所围绕，风洞管道要考虑吸声问题，加装消声装置来衰减风扇驱动装置的强噪声，如果有拐角导流片，一般采用声学处理的导流片。……