作为船舶的主要噪声源之一,螺旋桨噪声根据其工作状态主要分为空泡噪声和非空泡噪声。二者虽然发声机理及频谱特征不同,但都是螺旋桨噪声的主要成分。为了更深入的探索螺旋桨非空泡噪声的发声机理,发现非空泡噪声各源项之间的干扰和叠加规律,本文基于FW-H方程编写了螺旋桨噪声预报程序,进行了螺旋桨非空泡噪声预报,并进行了初步验证。论文主要研究内容如下:(1)螺旋桨水动力性能仿真。在水中通常声速远大于流速的基础上,一般认为流动决定了噪声,而噪声不会影响流动。无论是用声学软件还是程序对噪声进行预报,水动力分析是必不可少的,本文首先利用ANSYS-CFX将螺旋桨置于流场中进行水动力仿真模拟,计算其面源上的速度值和压力值,进而进行噪声预报。(2)基于ACTRAN的螺旋桨噪声预报。为了更好的对螺旋桨噪声预报方法进行研究以及对基于FW-H方程的程序预报方法结果进行验证。本文以声学软件ACTRAN为例,对其噪声预报原理以及方法进行研究。研究验证了传播域声学网格的无关性,并发现粗网格与细网格、计算域不同径向尺寸与轴向尺寸的声学网格都对噪声预报结果几乎没有影响,可以在此基础上选择最适当的声学网格来节省计算时间。(3)基于FWH方程的噪声程序预报方法研究。根据气动声学方程以及螺旋桨噪声的预报原理,考虑到传统的声学软件预报的是模拟声源,在Farassat所推导FW-H方程的基础上,利用发声机理对其进行编程,拟用MATLAB对螺旋桨的声压级进行程序预报,由于螺旋桨是旋转对称的,在源程序的基础上,对单个桨叶进行噪声的程序预报,并对预报结果进行分析,该预报程序可简化计算方法以及减少计算的时间成本。(4)DTMB P4119桨噪声预报特性对比。研究发现进速越大,螺旋桨的声压级越大。螺旋桨的声压级大小随观测点距离的成倍增加而定量减小。根据对声压级频谱图的观察我们可以看出,噪声大部分都分布在前五阶叶频。通过螺旋桨声压级指向性我们可知,近场处总声压级在周向有着较小的波动,在距螺旋桨中心2D处时,该方向的总声压级表现为无指向性。在基于FW-H方程的螺旋桨噪声的程序预报中,将径向平面声压级预报结果与ACTRAN预报结果进行比对,并分析了下游轴向平面声压级以及声压级的指向性。根据结果对比我们发现噪声的程序预报方法是可行的。(5)螺旋桨不同分区噪声分析。根据螺旋桨的结构,对螺旋桨进行分区。研究发现,螺旋桨的叶面、导边和随边相比叶梢来讲对螺旋桨噪声的贡献程度更大,为主要的噪声源。在指向性方面,螺旋桨的叶面、导边、随边的y-z平面声压指向性呈“8”字状,其径向方向声压级较低,轴向方向声压级较高。在x-y平面螺旋桨的叶面、导边、随边的周向声压级分布几乎一直,表现为无指向性。