引用:
|
作者sunnyyang
到時候再麻煩你
謝謝
小壞蛋 你好好加油唸書吧
風扇慢慢來
|
話說
真正的風扇設計高手都不在風扇廠
靜音高效率扇葉設計錢多的地方至少有
潛艦 (而且這邊的研究和發現似乎顯示 在水裡
七片式簾刀型 是一種locally optimal solution)
魚雷/common ship 也要用
風力發電機
Jet turbine
潛艦的問題跟computer application 很像
引用:
三、橓葉噪音（Propeller Noise）〔註二〕
一般橓葉噪音可分為兩類：（如圖二）
𨦼橓葉高速旋轉產生空蝕現象而生的橓葉噪音（渦音Cavitation），葉片衝擊海水，周圍產生負壓場之變化而產生空蝕效應（Cavitation Effect），同時亦引起氣泡。當氣泡破裂，則輻射出寬頻噪音訊號（Broad Band Radiated Acoustic Noise Signal）。
𢚘潛艦在水下前進時，潛艦橓葉附近的艉跡波被外殼上的附加物如上層結構、穩定翼、舵、和其他結構物所擾動，這些擾動水流使得橓葉旋轉產生的推力也發生了變化，這種推力的變化也有其週期性並與橓葉的拍擊率（葉轉數乘以葉片數）相同，其船體週邊的水壓會從原先的很高降至很低，進而產生氣化現象，形成許多氣泡，當潛艦通過後，這些氣泡將因壓力的回升而急劇的爆裂，產生所謂的渦音，同樣的狀況也會發生在艦艉的橓葉附近，不同的壓力變化所產生的氣泡大小不一。
對潛艦而言，渦音是最無法避免的高頻噪音（其頻譜如圖三），除非它靜止不動，否則一旦渦流與葉片的振動頻率產生共振時，其噪音將足以招致被攻擊的危險，一般空蝕噪音隨船速增加而增加，但受橓葉所在深度的影響而變化，深度愈深則噪音愈小，因此空蝕噪音是水面艦船主要之音響特徵，對潛艦而言在潛航至某一深度時其空蝕噪音將降低至無法偵測。
二、降低橓葉噪音〔註二十五〕
潛艦開始產生渦音的速率美海軍稱之為「戰術速率」，為了提高戰術速率，因此要降低橓葉所產生的噪音，就必須減少橓葉的厚度及負載，其使用的方式包括了改用傾斜式橓葉、慎選橓葉片數（最高轉速在每分鐘150－200轉的橓葉其葉片數約為5－7片）（如圖四）、妥善設計橓葉與艦艉附近的間隙以避免不必要的壓力波動、採用消音氣幕（即利用艦內空氣噴到橓葉壓力區以阻止氣泡的破裂與震動）、增加葉片面積及降低轉速等都是嘗試的手段，然而把低轉速、高扭力的減速齒輪塞在小型、快速潛艦的狹窄艉端並不容易，故一如前述，體積大小與噪音高低間之抉擇，是建立何種潛艦兵力的重要考慮。
茲敘述如下：
採傾斜式橓葉
大幅度地增加葉尖部分面積，並大幅度地彎曲。這使得切水變得平緩，壓縮波產生得少，由於這個角度不是直線，而是曲線，故稱該角為斜角。
慎選橓葉數（最高轉速在150至200轉／分）
新型潛艦有較大且轉速較低的橓葉，故藉著深度控制渦音的效果比起舊型的好了很多。例如中共宋級潛艦已採用高效率（將更靜音）七葉片螺旋式橓葉以及更符合流體動力造型的艦體。此外，俄國Kilo級636型系列潛艦是相當先進的，由於它大量的運用了機械噪音控制技術以及採用七片式簾刀型橓葉以降低渦音，使得它已成為世上最靜音的攻擊型潛艦之一。
精心設計橓葉和艦艉附近之間隙，俾改善橓葉的進流和周水流，避免不必要之壓力波動。如果各葉片之間的空隙大，各葉片產生的高壓部分同沒有葉片部分產生的低壓部分的週期，會形成一個類似高山和低谷相接的圖形，而形成一個巨大的聲波向遠方傳播。
選用高阻尼性材料來製造橓葉
用高阻尼性材料可抑制橓葉振動，以降低輻射噪音的研究，日本採用鐵鉻鋁合金等，其減振效果，提高了20倍。
採用消音氣幕
即利用艦內空氣噴到橓葉壓力區以阻止氣泡的破裂與震動，日本潛艦已採用消音氣幕，據說可降低潛艦噪音10至20dB。
|