Prognose der Hydroakustik eines Zweischraubers unter Berücksichtigung des Phasenwinkels der Propeller (de)
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Abstract:
Die hydroakustische Abstrahlung von Schiffen steht insbesondere hinsichtlich ihrer Beeinträchtigung von maritimen Lebewesen im Fokus von möglichen Maßnahmen zur Emissionsreduzierung. Große Anteile der Schallpegel von Schiffen werden von der Propulsionsanlage emittiert, insbesondere im Fall auftretender Kavitation. Derartige Fälle konnten durch Strömungssimulationen mit Randelementeverfahren bereits erfolgreich modelliert werden. In diesem Beitrag wird ein solches numerisches Simulationsverfahren eingesetzt, um die Ausbreitung von Unterwasserschall in der Umgebung eines Schiffes mit zwei Propellern im Realmaßstab zu bestimmen. Dabei wird auftretende Kavitation mit einem partiell nichtlinearen Modell abgebildet und anschließend die Schallausbreitung im Fernfeld der Propeller mithilfe der Ffowcs Williams-Hawkings-Gleichung modelliert. Die Simulationen werden bei verschiedenen Phasenwinkeln durchgeführt. Anhand der gewonnenen Ergebnisse wird der Einfluss des Phasenwinkels zwischen beiden Propellern auf die Schallpegel an definierten Punkten im Fernfeld untersucht, indem die Laufzeiten der Schallfelder beider Propeller entsprechend des variierten Phasenwinkels angepasst werden. Mit diesem Ansatz wird die Phasenverschiebung der Schallsignale bei der Superposition der Schallfelder berücksichtigt. Die gewonnenen Ergebnisse bieten einen Einblick in das Potential zur Schallemissionsreduzierung durch die Anpassung des Phasenwinkels bei derartigen Propelleranordnungen.