فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

آلودگی صوتی زیر آب ناشی از پروانه‌ی کشتی‌ها یک نگرانی زیست‌محیطی مهم است که پیش‌بینی دقیق آن در مرحله طراحی برای کاهش اثرات منفی ضروری است. در این مطالعه، عملکرد هیدروآکوستیکی پروانۀ دریایی چهارپرۀ INSEAN E779A در شرایط عدم حضور کاویتاسیون با استفاده از یک مدل ترکیبی دینامیک سیالات محاسباتی بررسی شده‌است. این رویکرد، معادلات ناویراستوکس گذرای میانگین‌گیری‌شده رینولدز (URANS) را با آنالوژی آکوستیکی فاکس ویلیامز–هاوکینگز (FW-H)، ترکیب می‌کند تا پس از شبیه‌سازی جریان آشفته، انتشار نویز میدان دور را پیش‌بینی کند. پروانه با سرعت دورانی ثابت 720n = دور بر دقیقه و سرعت پیشروی 1.3V = متر بر ثانیه کار می‌کند که منجر به ضریب پیش‌روی 0.49J = می‌شود. برای نقشه‌برداری دقیق از سطح فشار صوتی (SPL)، یک آرایه هیدروفونی شامل 144 گیرنده در حوزه محاسباتی جانمایی شدند. نتایج نشان داد که هیدروفون‌های میدان نزدیک به دلیل آشفتگی شدید، سطح فشار صوتی بالاتری را ثبت می‌کنند، در حالی که این مقادیر در میدان دور به دلیل افزایش فاصله و تضعیف آشفتگی کاهش می‌یابند. تحلیل طیفی بر اساس ۱۲ زاویه متفاوت نشان داد که اختلافات در هارمونیک دوم فرکانس عبور تیغه (2=k) نسبتاً اندک است. با این حال، در هارمونیک‌های سوم و چهارم، واگرایی زاویه‌ای افزایش می‌یابد و برخی زوایا مقادیر بالاتر یا پایین‌تر از مقدار میانگین با مقدار حداکثر 6 دسی‌بل را نشان می‌دهند. این تحقیق با فراهم آوردن داده‌های غنی درباره توزیع مکانی انتشار آکوستیکی، پایه‌ای محکم برای اعتبارسنجی مدل‌های نویز و توسعه فناوری‌هایی جهت بهینه‌سازی پیشرانه‌های دریایی و کاهش آلودگی صوتی زیر آب ایجاد می‌کند.