技術(shù)特征：

1.一種彈性葉片螺旋槳流噪聲預測方法，其特征在于包括如下步驟：

—建立待分析的螺旋槳和流體域的全尺寸模型，該模型中包括隨螺旋將轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)域和不發(fā)生旋轉(zhuǎn)的靜止域；網(wǎng)格化所述的全尺寸模型；設置噪聲的采樣點；為網(wǎng)格化的全尺寸模型設置流場和聲場的求解參數(shù)；

—為所述的全尺寸模型的更新動態(tài)網(wǎng)格；設置固體部分螺旋槳的材料屬性。網(wǎng)格劃分和耦合面參數(shù)；設置流固耦合計算過程參數(shù)和流固耦合控制方程；

$\left.\begin{array}{c}{\mathrm{\τ}}_f\·n_f={\mathrm{\τ}}_s\·n_s\\ d_f=d_s\end{array}\right\}$

其中：τ為應力；n為法向向量；d為位移；下標f和s分別代表流體與固體；

—進行流固耦合計算，直至算法收斂；獲取所述監(jiān)測點處流場數(shù)據(jù)，根據(jù)FW-H方程計算監(jiān)測點處的聲壓級；依據(jù)快速傅里葉變換FFT功能得到聲場的功率譜密度曲線，對所得結(jié)果進行聲學分析，完成彈性葉片螺旋槳流噪聲的預測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性葉片螺旋槳流噪聲預測方法，其特征還在于在計算彈性模型步驟前還具有驗證建立的全尺寸模型正確性的步驟：

—計算假定為剛性的螺旋槳聲場和流場的數(shù)據(jù)；

—通過對比得到的剛性螺旋槳與試驗的聲場和流場數(shù)值，驗證所述全尺寸模型的正確性；

—若滿足正確性要求，則繼續(xù)計算彈性槳流場和聲場數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性葉片螺旋槳流噪聲預測方法，其特征還在于根據(jù)螺旋槳投影原理及坐標轉(zhuǎn)換公式完成螺旋槳葉切面二維平面坐標至三維空間坐標的轉(zhuǎn)換，進而完成螺旋槳葉切面輪廓曲線的繪制；

$\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ Z\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{Z}_1\sin \mathrm{\φ}+X_1\cos \mathrm{\φ}+L\sin \mathrm{\φ}-r\tan \mathrm{\θ}\\ r\cos \left(\frac{Z_1\cos \mathrm{\φ}-X_1\sin \mathrm{\φ}+L\cos \mathrm{\φ}}{r}\right)\\ r\sin \left(\frac{Z_1\cos \mathrm{\φ}-X_1\sin \mathrm{\φ}+L\cos \mathrm{\φ}}{r}\right)\end{array}\right]$

其中：φ為螺距角；θ為縱傾角；L為最大厚度線和參考線之間距離；r為葉切面半徑；X₁、Y₁、Z₁為局部坐標系下的坐標值；X，Y，Z為全局坐標系下坐標值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性葉片螺旋槳流噪聲預測方法，其特征還在于所述的流固耦合的控制方程為滿足連續(xù)性方程和納維-斯托克斯方程N-S方程，方程函數(shù)形式如下：

$\frac{\∂\mathrm{\ρ}}{\∂t}+\frac{\∂\left({\mathrm{\ρu}}_x\right)}{\∂x}+\frac{\∂\left({\mathrm{\ρu}}_y\right)}{\∂y}+\frac{\∂\left({\mathrm{\ρu}}_z\right)}{\∂z}=0$

$\left.\begin{array}{c}\mathrm{\ρ}\frac{{\mathrm{du}}_x}{dt}=-\frac{\∂p}{\∂x}+\mathrm{\ρ}X+{\mathrm{\μ\Δu}}_x\\ \mathrm{\ρ}\frac{{\mathrm{du}}_y}{dt}=-\frac{\∂p}{\∂y}+\mathrm{\ρ}Y+{\mathrm{\μ\Δu}}_y\\ \mathrm{\ρ}\frac{{\mathrm{du}}_z}{dt}=-\frac{\∂p}{\∂z}+\mathrm{\ρ}Z+{\mathrm{\μ\Δu}}_z\end{array}\right\}$

其中：ρ為流體密度；t為時間；u_x、u_y、u_z分別為速度在空間直角坐標系x、y、z軸的分量；p為壓力；X、Y、Z分別為外力在x、y、z方向上的分量；μ是流體動力粘性系數(shù)；Δ是拉普拉斯算子。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的彈性葉片螺旋槳流噪聲預測方法，其特征還在于流固耦合計算過程中湍流場計算采用RNGk-ε湍流模型：

$\left.\begin{array}{c}\mathrm{\ρ}\frac{Dk}{Dt}=\frac{\∂}{\∂y}\left({\mathrm{\α}}_k{\mathrm{\μ}}_{eff}\frac{\∂k}{\∂y}\right)+G_k+G_b-\mathrm{\ρ}\mathrm{\ϵ}-Y_M\\ \mathrm{\ρ}\frac{D\mathrm{\ϵ}}{Dt}=\frac{\∂}{\∂y}\left({\mathrm{\α}}_{\mathrm{\ϵ}}{\mathrm{\μ}}_{eff}\frac{\∂\mathrm{\ϵ}}{\∂y}\right)+C_{1\mathrm{\ϵ}}\frac{\mathrm{\ϵ}}{k}(G_k+C_{3\mathrm{\ϵ}}{G}_b)-C_{2\mathrm{\ϵ}}\mathrm{\ρ}\frac{{\mathrm{\ϵ}}^2}{k}-R\end{array}\right\}$

其中：ρ為流體密度；為隨體導數(shù)；k為湍流動能；ε為湍流耗散率；μ為流體動力粘性系數(shù)；α_k、α_ε為湍流普朗特數(shù)的倒數(shù)；μ_eff和R為修正參數(shù)；G_k和G_b分別為層流速度梯度和浮力引起的湍流動能；Y_M為可壓縮流體湍流擴張貢獻量；C_1ε、C_2ε、C_3ε為經(jīng)驗常數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性葉片螺旋槳流噪聲預測方法，其特征還在于：所述的求解參數(shù)至少包括流場部分湍流模型選擇、流體密度、旋轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)速以及邊界條件；

聲學模塊部分至少包括遠場密度/即流體水的密度、水中聲速以及水中的參考聲壓；

求解部分至少包括設置求解算法、收斂殘差以及時間步長。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性葉片螺旋槳流噪聲預測方法，其特征還在于所述的聲學分析至少包括預報螺旋槳流噪聲的聲壓級大小；

通過計算得到流噪聲聲壓級大小隨螺旋槳進速系數(shù)J的變化規(guī)律，進而得到螺旋槳流噪聲；

$J=\frac{v}{nD}$

其中v為螺旋槳速度，計算中為進口水的流速，n為轉(zhuǎn)速，D為螺旋槳直徑。