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船舶噪声分析与抑制技术研究

2021-11-19江敏

装备维修技术 2022年2期
关键词:分析

摘 要:随着社会的发展,船舶也有了快速发展。船舶噪声是关系到人们生活的社会建设过程中最重要的设备之一。由于对人体身体状况有非常不利的影响,如何有效抑制船舶机械产生的噪声污染是本文研究的重点,也是相关研究人员的研究课题。

关键词:船舶噪声;分析;抑制技术

引言

航运业发展迅速,航运船舶正朝着庞大而强大的力量方向发展。现代船舶的动力也越来越大,转向系统的液压冲击和液体流量也越来越多,造成船舶转向控制中的噪声增加,对船舶的整体动力以及操纵性造成非常不利的影响。现代转向系统中的液压噪声主要是运用蓄能器的液压流体的流量进行控制。在现代大型船舶建造中,舵机噪声抑制一直是很重要的课题,噪声抑制质量与船舶的操纵性有直接的影响,对船员的身心健康和工作效率也是有很大关联的。

1船舶机械设备噪声引起的副作用

船舶机械噪声的存在对几个方面产生负面影响,主要集中在以下几个方面:首先,长期接触机械噪音的人,听力受损,同时压迫人的心血管和神经系统,对人体健康有非常不利的影响。其次,长期处于噪声的环境中,也会让人出现比较负面的情绪,容易让人出现抑郁、烦躁等各种负面的情绪。三是水手长期受噪音影响较大,很难得到良好的休息。人们在这样的环境中会患上更多的心脏病和高血压等有害疾病,从而影响他们的健康。在工作过程中,因生病或过度劳累而出现工作失误的概率非常高,容易发生严重的安全事故。第四,大多数船舶在营运过程中产生大量噪声,对周围居民的影响较大,噪声问题严重。

2船舶机械噪声抑制的有效对策

2.1控制发动机产生的噪音

目前,随着经济的不断发展,对船舶的承载能力要求也在不断提升,因此柴油机的功率也需要进行提升,从而满足人们的承载能力要求。排气门的开关,可以通过增加车轮增压系统来实现降低噪音的目标,尤其是排气脉冲引起的低频噪音。此外,在进行船体的安装过程中,还会有不平衡的情况发生,这也会增加柴油机的振动噪声。在柴油机的作用下,振动能力传递到发动机底座,进一步传递到舱底,并通过船体不断振动传递到外界,这是产生噪声的主要过程。目前,针对这种噪声,可以通过适当使用减震器,并在柴油机和舱室油箱之间放置一些隔离器来降低噪声的频率。大多数较好的舱室也采用隔音罩来降低噪音,分散噪音源,加强噪音传播屏障。另一种产生噪声的方式,即在分析扁平排气管的过程中,应在科学合理的条件下对气管进行隔振覆盖,并适当使用聚氯丁橡胶。通过将风管与法兰粘合在一起,可以有效降低噪音的频率,并在风管上安装一些消声器,可以减少吸音材料的使用,改变消声器的内部结构来降低噪音频率。

2.2驾驶室噪音控制

驾驶室是对船舶机械设备进行操作的主要部分。由于机器设备众多,船舶的航行一直有噪声的存在。如果不能更好的进行噪音的控制,就必须严格控制,因为它们极大地损害了桥梁工作人员的身心健康,导致反应迟缓,增加了驾驶疲劳,大大增加了安全风险。第一,驾驶室要求合理的结构设计,驾驶室可以有一定的隔音措施,特别是驾驶室地板必须密封,驾驶室地板、操作杆和车窗玻璃必须严格密封。对于比较小的空腔也需要确保其与外界的可靠隔离,外部噪音很容易通过空腔传输到驾驶室上,造成驾驶室的机械面板发生振动的情况,噪音还有可能会与外部发动机排放的声音一起出现,增加噪音。第二,如果驾驶室壁有缝隙,可以运用高弹的隔音材料进行密封,驾驶室的门板四周也要做好密封工作,做好减震器的安装,降低驾驶室和发动机噪音的副作用。

2.3噪声源控制

船舶噪声源控制主要从以下几点开始:第一,螺旋桨的噪声。螺旋桨发出噪声的主要原因是由于尾轴的静、动平衡校准出现问题,在螺旋桨叶片与水流交接的时候,由于压力的变化导致湍流的出现,叶片的自然振荡频率以及叶片形成的涡流发生,形成周期性的喷射声。因此,对螺旋桨产生的噪音的控制将通过重点预防方法来实现。 第二,主辅机构的噪声。减少主辅机产生的噪聲,可以通过使用低噪声的设备,从而从根本上减少船舶舱室的噪声。第三,通风空调系统调节噪声控制。通风空调系统采用低速、低噪音风机,风机出风口应装有减振装置,并安装消音器,出风风道内应放置吸音材料,机舱出风口处的风扇和风管,风扇刚性应采用风管软管过渡连接或软接头,以减少固体噪声的传递;机舱送风管与配风之间应采用光滑的管道过渡。

2.4噪声传播路径的控制和噪声防护设备的使用

最有效地噪声控制方法是对声源进行有效地控制。做好传播路径中的噪声控制,屏蔽阻挡声波的传播能量,随着距离的增加声波的衰减。因此,可以在声源接收器的位置入手,做好噪声的传播路径控制工作,增加噪音的传播距离,降低噪声的影响。首先,客舱布局合理。不仅需要满足现阶段的设计标准,舱室的布局还应从声学方面考虑,需要客舱在声源舱内满足相应的声学要求。对于大型的船舶,可以划分出居民区以及机舱区。如果机房和客厅混在一起,不能分开,机房周围的客舱需要改为卫生间、储藏室或者是过道等,从而有效地满足隔音要求。第二,隔音技术。为降低柴油机和发电机组在运行过程中传递的噪音,可采用药用阻尼发电机组或隔音罩,并在其表面粘贴。有条件的可安装在机舱结构正下方的节段,安装隔音罩。隔音罩主要是对主机的外部噪音进行有效地阻挡,可以对不同环境下的机械噪音进行控制。

2.5减少空调器风扇噪音

风扇噪音空调是传播空调通风系统中最重要的噪声源。风扇噪音是由风扇的类型和它的操作条件确定。外国船舶设计小型化的空调区域,从而有效地减少单个空调风扇的噪音,通过准确的计算出管网阻力,选用合理IDE风扇压头,从而极大的减少风扇噪音。在空调厂商对空调进行设计的过程中,也需要结合无蜗壳风机对静压箱进行合理的设计,从而减少空调箱风扇所发出的噪声。这种类型的设计有非常明显的降噪效果。当设计船舶空调风扇的选择应通过使用高效率,低噪声,低转速,后倾斜的离心风扇,尽可能并保持所选择的风扇的操作条件接近的峰值效率点来控制。该空调装置的噪声降低主要是由高效率的吸音材料附着到机壳以减小机壳的辐射噪声,这种方法可以显着地提高空调室的噪声电平,但它不会影响空调舱,实现了降低噪声的目的。

2.6控制传输系统产生的噪声

从实际检查中可以得到一点经验,完全可以认识到船舶的噪音是由齿轮之间的摩擦引起的。因此,有多种措施可以解决这个问题,从而最大限度地控制噪声并进一步优化船舶本身的传输。

3结语

随着船舶业的不断发展,技术水平的提升,人们对船舶的噪音抑制技术也在深化和改进,对船舶噪声的要求也越来越高。船舶噪声抑制主要是受船厂的技术条件的制约,因此,在对船舶进行设计以及建造的过程中,就需要充分考虑船舶的噪音情况,进行合理的设计,选用隔音的施工材料,从而实现船舶的噪声抑制的目标,推动船舶行业的可持续发展。

参考文献:

[1]张冠楠.船舶机舱振动噪声预报与减振降噪技术研究[J].船舶物资与市场,2019(01):35-36.

[2]郑荻.船舶低频振动噪声的自主控制方法[J].舰船科学技术,2018,40(18):28-30.

[3]王火平,王绪虎.船舶动力机械的噪声数据分析方法优化[J].舰船科学技术,2018,40(16):58-60.

作者简介:

江敏(1984-),男,汉族,湖北省广水市人,本科,江苏科技大学,研究方向:船舶与海洋工程。

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