Numerical evaluation on the effect of boss cap geometries on AUV propeller noise.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Rubens Cavalcante da
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-03022022-143042/
Resumo: This study numerically analyzed the underwater noise emitted from an autonomous underwater vehicle (AUV) high-skewed propeller (Mod5), considering five different boss cap geometries (elliptical and divergent) and using a commercial CFD code. The numerical model was developed by means of the Ffowcs Williams-Hawkings (FW-H) acoustic model, as well as the Dunn-Farassat-Padula formulation to subsonic rotating blades, coupled with a Detached Eddy Simulation (DES) turbulence model. The model was validated by comparing the numerical results with acoustics data from INSEAN E779A propeller. Numerical and experimental results showed that divergent boss caps presented lower values of propeller efficiency than the elliptical geometry. On the other hand, the most divergent geometry presented a slightly reducing of noise to certain frequency bands.
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spelling Numerical evaluation on the effect of boss cap geometries on AUV propeller noise.Avaliação numérica do efeito de geometrias de caps no ruído do propulsor de um AUV.AUVAUVBoss capBossoComputational fluid dynamicsDESDESDinâmica dos fluidos computacionalFfowcs Williams and Hawkings acoustic modelHidroacústicaHydroacousticsModelo acústico de Ffowcs Williams-HawkingsPropellerPropulsãoThis study numerically analyzed the underwater noise emitted from an autonomous underwater vehicle (AUV) high-skewed propeller (Mod5), considering five different boss cap geometries (elliptical and divergent) and using a commercial CFD code. The numerical model was developed by means of the Ffowcs Williams-Hawkings (FW-H) acoustic model, as well as the Dunn-Farassat-Padula formulation to subsonic rotating blades, coupled with a Detached Eddy Simulation (DES) turbulence model. The model was validated by comparing the numerical results with acoustics data from INSEAN E779A propeller. Numerical and experimental results showed that divergent boss caps presented lower values of propeller efficiency than the elliptical geometry. On the other hand, the most divergent geometry presented a slightly reducing of noise to certain frequency bands.Este trabalho realizou a análise numérica do ruído emitido por um propulsor de alto skew desenvolvido para operar em um veículo submarino autônomo (AUV), considerando-se 5 diferentes geometrias de bosso (elíptico e divergentes) e utilizando um código comercial de CFD. Foi utilizado o modelo acústico de Ffowcs WilliamsHawkings (FW-H), baseado na formulação de Dunn-Farassat-Padula para domínios rotativos subsônicos, acoplado ao modelo de turbulência DES (Detached Eddy Simulation). A validação do modelo foi feita através da comparação com dados disponíveis em literatura do propulsor INSEAN E779A. Os resultados numéricos de eficiência para cada geometria foram comparados com os obtidos experimentalmente em túnel de cavitação, onde se observou uma ligeira queda para os bossos divergentes se comparado com a geometria paradigma (bosso elíptico). Os resultados numéricos hidroacústicos mostraram que, para determinadas bandas de frequências, houve uma diminuição sensível do ruído para a geometria mais divergente de bosso.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPAssi, Gustavo Roque da SilvaSilva, Rubens Cavalcante da2021-06-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-03022022-143042/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesseng2022-02-04T14:30:02Zoai:teses.usp.br:tde-03022022-143042Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212022-02-04T14:30:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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