【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及推进泵空化噪声的降噪，具体涉及用于降低推进泵空化噪音的装置和方法。
技术介绍
1、舰艇航行时所产生的噪声研究作为提高舰艇隐蔽性的研究重点之一，一直是世界各国海军的研究热点。
2、目前常见的推进装置为螺旋桨推进系统和喷水推进装置。
3、常规的螺旋桨推进系统，在中高航速运行时，在满足推力需求的同时也伴随着剧烈的噪声。因为螺旋桨推力与其叶片外径之间存线性关系，在中高航速下，大尺寸螺旋桨叶片与流域之间形成的强剪切稍涡空化显著提高了其噪声水平，使推进器动力特性与噪声特性之间形成了不可调和的矛盾，制约了其在中高航速下的应用。
4、而相比于螺旋桨推进，喷水推进装置是一种新型的特种动力装置，其工作原理在于，利用喷出的高速水流为船舶前进提供推力。并且，喷水推进泵动力系统，其除了具有高推进效率、机动性和操作性迅捷精准外的优点外，还具有在高航速下良好的抗空化能力、低振动噪声水平和宽广的运行范围的优势，进而大大提高了潜航器的隐身性和机动性。在同航速同功率下，其加速度性能、转向和倒车操舵性等常规指标更为优越，且因喷水推进系统旋转叶轮布置于封闭的腔室使其结构更加紧凑，其在运行时噪声水平也显著低于螺旋桨，这也进一步有利于水力噪声辐射的衰减。此外，喷水推进泵关键过流部件对流体的约束使其能更好地贴合叶片流动，以避免因流动分离、回流等引起的不稳定流动，以及局部低压诱导的空化，使其抗空化能力和噪声水平均得到显著的提升。
5、尽管如此，推进泵为适应复杂的工作环境，不仅只在设计工况运行，其需要根据实际需
6、因此，空化噪声成为了推进泵流动噪声中最大的噪声源，而由于推进泵本身结构复杂，因而，如何在不增加额外的动力系统、不增加推进泵自身系统的复杂性的基础上，构建合理有效的降噪方法，以实现推进泵空化噪声的改善是本专利技术亟需解决的问题。
技术实现思路
1、为此，本专利技术实施例提供一种用于降低推进泵空化噪音的装置和方法，通过从推进泵主体进流段上游通入携带一定能量的特定尺寸的微纳气泡，基于携能的微纳气泡与空化气泡之间的界面作用，诱导较大尺度的不稳定空泡破碎为较为稳定的小尺度气泡群，并进一步基于气泡群和微纳气泡形成的超弹性吸声环境，增大了空泡破碎产生的压力波的传播阻尼和吸收了压力波所携带的能量，从而降低推进泵的空化噪声。
2、为了实现上述目的，本专利技术的实施方式提供如下技术方案：
3、在本专利技术实施例的一个方面，提供了一种用于降低推进泵空化噪音的装置，推进泵主体上连通有用于调节所述推进泵主体的空化参数的压力调节单元，所述装置包括：
4、微纳气泡发生单元，与所述推进泵主体连通，且用于向所述推进泵主体中提供预设参数的微纳气泡；
5、流体提供单元，用于提供流体；
6、监控分析单元，用于对推进过程中的参数进行监控和分析；其中，
7、所述流体提供单元提供的所述流体与所述微纳气泡发生单元提供的所述微纳气泡在靠近所述推进泵主体入口的一端混合后流入所述推进泵主体。
8、作为本专利技术的一种优选方案，所述压力调节单元至少包括用于调节压力的真空泵，且所述真空泵和所述推进泵主体之间顺次连通设置的第一控制阀和第一流量计。
9、作为本专利技术的一种优选方案，所述压力调节单元还包括连通位于所述真空泵与所述第一控制阀之间的用于提供缓冲区间的第一压力水罐，所述第一压力水罐用于配合所述真空泵，以通过调节所述推进泵主体进出口压力来调节所述推进泵主体的空化参数。
10、作为本专利技术的一种优选方案，所述微纳气泡发生单元包括自远离所述推进泵主体至靠近所述推进泵主体顺次连通设置的微纳气泡发生器、第二流量计和第二控制阀。
11、作为本专利技术的一种优选方案，所述微纳气泡发生器包括形成有气液进口和微纳气泡出口的气泡生成腔，所述气液进口通过过滤器连通有气液提供件，所述气液进口与所述过滤器之间还通过阀门连通有注水口。
12、作为本专利技术的一种优选方案，所述第二控制阀中远离所述微纳气泡发生器的一端连通有直径逐渐减小的锥形管。
13、作为本专利技术的一种优选方案，所述流体提供单元的出口端与所述微纳气泡发生单元的出口端各自连通于气液混合器上，所述流体与所述微纳气泡在所述气液混合器中进行混合。
14、作为本专利技术的一种优选方案，所述气液混合器包括通过通气孔连通的内腔和外腔，所述内腔一端连通所述流体提供单元，另一端连通所述推进泵主体，所述外腔与所述微纳气泡发生单元相连通。
15、作为本专利技术的一种优选方案，所述通气孔为多个，且多个所述通气孔沿周向方向环绕设置于所述内腔和所述外腔之间。
16、作为本专利技术的一种优选方案，所述监控分析单元至少包括分别位于所述推进泵主体的进口端和出口端的测压件和水下声信号检测件。
17、在本专利技术实施例的另一个方面，还提供了一种用于降低推进泵空化噪音的方法，采用上述所述的装置，所述方法包括：
18、s100、开启压力调节单元，使推进泵主体达到预设空化参数，通过监控分析单元获得对应空化参数条件下的推进泵主体的第一空化噪声信号和压力脉动信号；
19、s200、在保持步骤s100的预设空化参数的前提下，启动微纳气泡发生单元和流体提供单元，并调节流体参数和微纳气泡参数，获得对应流体参数和微纳气泡参数下的推进泵主体的第二空化噪声信号；
20、s300、调节压力调节单元，获得不同的预设空化参数，重复步骤s100和s200；
21、s400、以预设空化参数条件相同为分类基准，将步骤s100和步骤s200中分类后得到的多组第一空化噪声信号和第二空化噪声信号进行比对分析，获得预设微纳气泡参数；
22、s500、以预设微纳气泡参数作为微纳气泡发生单元的预设参数，启动推进装置
23、作为本专利技术的一种优选方案，压力调节单元通过调节推进泵主体回路中的压力，使推进泵主体达到预设空化参数。
24、本专利技术的实施方式具有如下优点：
25、本专利技术在推进泵空化运行区域，通过微纳气泡发生装置产生特定尺寸微纳气泡，并通过支路从推进泵进口段上游通入一定携能和特定浓度的微纳气泡，而携带一定能量的微纳气泡与空化气泡通过界面张力作用，诱导较大尺度的不稳定空泡破碎为较为稳定的小尺度气泡群，并创造超弹性吸声环境，不仅增大了空泡破碎产生的压力波传播的阻尼，还吸收了压力波所携带的能量，进而显著降低了推进泵空化噪声强度。
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1.一种用于降低推进泵空化噪音的装置，其特征在于，推进泵主体(1)上连通有用于调节所述推进泵主体(1)的空化参数的压力调节单元(2)，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的一种推进装置，其特征在于，所述压力调节单元(2)至少包括用于调节压力的真空泵(24)，且所述真空泵(24)和所述推进泵主体(1)之间顺次连通设置的第一控制阀(22)和第一流量计(23)；
3.根据权利要求1或2所述的一种推进装置，其特征在于，所述微纳气泡发生单元(3)包括自远离所述推进泵主体(1)至靠近所述推进泵主体(1)顺次连通设置的微纳气泡发生器(31)、第二流量计(32)和第二控制阀(33)。
4.根据权利要求3所述的一种推进装置，其特征在于，所述微纳气泡发生器(31)包括形成有气液进口(311)和微纳气泡出口(312)的气泡生成腔(313)，所述气液进口(311)通过过滤器(314)连通有气液提供件，所述气液进口(311)与所述过滤器(314)之间还通过阀门(315)连通有注水口(316)。
5.根据权利要求3所述的一种推进装置，其特征在于，所述第二控制
6.根据权利要求1或2所述的一种推进装置，其特征在于，所述流体提供单元的出口端与所述微纳气泡发生单元(3)的出口端各自连通于气液混合器(4)上，所述流体与所述微纳气泡在所述气液混合器(4)中进行混合。
7.根据权利要求6所述的一种推进装置，其特征在于，所述气液混合器(4)包括通过通气孔(43)连通的内腔(41)和外腔(42)，所述内腔(41)一端连通所述流体提供单元，另一端连通所述推进泵主体(1)，所述外腔(42)与所述微纳气泡发生单元(3)相连通。
8.根据权利要求7所述的一种推进装置，其特征在于，所述通气孔(43)为多个，且多个所述通气孔(43)沿周向方向环绕设置于所述内腔(41)和所述外腔(42)之间。
9.根据权利要求1或2所述的一种推进装置，其特征在于，所述监控分析单元至少包括分别位于所述推进泵主体(1)的进口端和出口端的测压件(51)和水下声信号检测件(52)。
10.一种用于降低推进泵空化噪音的方法，其特征在于，采用权利要求1-9中任意一项所述的装置，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于降低推进泵空化噪音的装置，其特征在于，推进泵主体(1)上连通有用于调节所述推进泵主体(1)的空化参数的压力调节单元(2)，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的一种推进装置，其特征在于，所述压力调节单元(2)至少包括用于调节压力的真空泵(24)，且所述真空泵(24)和所述推进泵主体(1)之间顺次连通设置的第一控制阀(22)和第一流量计(23)；
3.根据权利要求1或2所述的一种推进装置，其特征在于，所述微纳气泡发生单元(3)包括自远离所述推进泵主体(1)至靠近所述推进泵主体(1)顺次连通设置的微纳气泡发生器(31)、第二流量计(32)和第二控制阀(33)。
4.根据权利要求3所述的一种推进装置，其特征在于，所述微纳气泡发生器(31)包括形成有气液进口(311)和微纳气泡出口(312)的气泡生成腔(313)，所述气液进口(311)通过过滤器(314)连通有气液提供件，所述气液进口(311)与所述过滤器(314)之间还通过阀门(315)连通有注水口(316)。
5.根据权利要求3所述的一种推进装置，其特征在于，所述第二控制阀(33)中远离所述微...
【专利技术属性】
技术研发人员：张正川，李凯，赵建福，姜恒，赵霄，王海瑞，李宁，徐昌建，冯超，龚波，金永鑫，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：
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