论船舶噪声及控制
论船舶噪声的控制提要船舶噪声对人体和环境的污染和危害已经得到世界各国和相关组织日益广泛的关注。
船舶噪声的污染源主要是由于船舶动力装置及其它辅助装置自身振动及吸排气引起的。
介绍了船舶的噪声源,以及传播的途径,提出应采取通过声源控制来降低船舶噪声级。
前言如今,噪声污染已经成为与空气污染和水污染并列的世界三大主要污染之一,它日益成为人们普遍关心的问题。
船舶环境,尤其机舱环境就存在较为严重的噪声污问题,对船员的身体、生活、休息和工作都存在很大的影响,甚至会产生心理和生上的疾病;过强的噪声还会使船上的一些精密仪器设备工作不正常、精度降低、使用寿命缩短。
1970年国际劳工组织(ILO)在日内瓦召开的海事特别会议上通过了“关于船员、设备工作区有害噪声规定的建议”,建议各国政府制定限制船舶噪声的规则。
目前一些造船和航运国家都制定了船舶噪声标准,作为船舶特殊环境下的健康保护标准。
1船舶噪声概述1.1船舶噪声的度量描述噪声可采用两种方法:一是对噪声进行客观量度,即将噪声作为物理扰动,用描述声波客观特性的物理量来反映;二是对噪声进行主观评价,因为噪声涉及人耳的听觉特性,根据听者感觉的刺激来描述。
噪声的客观度量用声压、声强和声功率等物理量表示。
声压和声强反映了声场中声的强弱,声功率反映了声源辐射噪声的大小。
声压、声强和声功率等物理量的变化范围非常大,可以在六个数量级以上,同时由于人体听觉对声信号强弱刺激的反应不是线性的,而是成对数比例关系,所以实际应用中采用对数标度,以分贝(dB)为单位,即分别为声压级、声强级和声功率级等无量纲的量来度量噪声。
级是物理量相对比值的对数。
分贝是级的一种无量纲单位。
对于声强、声功率等反映功率和能量的物理量,分贝数等于两个量比值的常用对数乘以10 。
如两个声功率值分别为W1 和W2 ,则分贝数为n=101g(W1/W2)。
对于声压、质点振动速度等描述声场、电磁场等的物理量,分贝数等于两个量比值的常用对数乘以20 。
当两个声压值分别为P1 和P2 时,声压级为n=201g(P1/P2)。
采用级进行噪声计量,可以使数值变化缩小到适当范围,与人耳的感觉接近。
1.1.1声压、声压级由于声波的存在而产生的压力增值即为声压,单位是帕(Pa)。
长期沿用的微巴(µbar)也是声压单位,两者关系为 1 帕=10 微巴。
声波在空气中传播时形成压缩和稀疏交替变化,所以压力增值是正负交替变化的。
但通常所讲的声压是取均方根值,叫有效声压,故实际上总是正值。
表一声压和相应的声压级1.1.2声功率、声功率级声功率是指单位时间内声波通过垂直于传播方向某指定面积的声能量。
在噪声检测中,声功率是指声源总声功率,单位是“瓦”,记作W。
【1】奚旦立.噪声监测系统. 环境监测卷(环境工程手册) 1998 :176-179 (7-4)1.1.3响度级根据人耳的听觉特性人耳感觉到的声音轻响程度并不仅仅取决于声压级的大小而是声压级与频率的综合结果通常声压级相同而频率不同的声音人听起来往往是不一样的同一声压级的高频声人听起来比低频声响所以在表征一个声音的大小或者研究噪声标准时还必须考虑声音的频率特性为此在声学中又引出一个所谓响度级LL的概念响度级是表征声音响度大小的相对量单位为phon2船舶噪声源船舶的动力机械和辅助机械在运行时发出的令人不舒适的声音。
船舶噪声关系到行船的安全,例如船桥上噪声级过高会影响指挥,声呐导流罩内噪声过高会严重影响声呐设备的正常工作并干扰声呐对水下目标(暗礁、沉船、潜艇等)的探测。
动力装置的噪声主要包括主机、柴油发电机组、齿轮箱及主辅机的排气管产生的噪声。
它是船上最强的噪声源,该噪声的强弱决定了柴油机船的噪声级。
它既有进排气系统空气动力噪声,又有运动部件的撞击和主机本身不平衡而产生振动所造成的机械噪声。
它是船上最强的噪声源,该噪声的强弱决定了柴油机船的噪声级。
2.1动力装置的噪声2.1.1空气动力噪声2.1.1.1由主机进气流动产生的噪声例如功率为5000Kw、燃油消耗率为2009/(Kw.h)的柴油机,当其过量空气系数为2 时,每秒所需空气量约为8Kg,在标准状况下为6.2m3/S,如果进气管直径为0.35m,则其平均流速可达64m/s,再考虑到各缸的进气必然存在间断性和不均匀性,于是在进气管中就会出现空气动力噪声并向四周传播,形成空气动力噪声场。
2.1.1.2排气噪声排气噪声主要有排气压力脉动噪声、气流通过气阀等处发生的涡流声、由于边界层气流扰动发生的噪声和排气出口喷流噪声。
在多缸柴油机排气噪声的频谱分析中,低频处有一明显的噪声峰值,即低频噪声。
这是由于柴油机每一缸气阀开启时,缸内燃气突然高速喷出,气流冲击到排气阀后面的气体上,使其产生压力巨变而形成压力波,从而激发噪声。
由于各缸排气阀是在指定的相位上周期性进行,因而这是一种周期性的噪声。
柴油机的排气管中还存在气柱的共振噪声,气流喷射噪声、气流与气道壁形成涡流噪声也包含多种频率成分,一旦与共振频率吻合便会激发噪声。
另外排气系统中气体的共振在主机与烟囱之间的排气管中形成强烈的压力脉动(驻波),除了引起涡轮鼓风机和排气管系统的振动外,还可在船舶烟囱附近产生振动,在这种情况下,人们会感到噪声如一种遍布全身的“压力”。
在桥楼产生高噪声级的噪声源,最常见的就是这种排气噪声。
2.1.1.3来自增压器气流的噪声对废气涡轮增压器来讲,空气与压气机叶片之间的相对速度很大,在叶片附近必然会出现大量涡流,在形成强烈而尖厉的振动而发出噪声。
2.1.2柴油机的燃烧噪声柴油机的燃油喷人缸内发火燃烧的初期(相当于速燃期),缸内压力上升速度非常快,形成很高的压力波动.由火焰中心向四周传播,形成燃烧噪声场。
柴油机在较高负荷区工作时发出的低沉噪声就是它产生的,但由于缸套的隔离,噪声级并不太高。
该压力波传至缸套时还将引起缸套振动而伴发噪声,但已属于机械噪声。
2.1.3金属撞击和摩擦噪声柴油机的配气机构之间、气阀和阀座之间、高压油泵的滚轮和柱塞之间、喷油器的针阀和针阀体之间、活塞金属撞击和摩擦噪声,这些噪声大都属于高频域。
当气阀间隙偏大或凸轮形状磨损较多时,噪声级也可达到较高的程度。
2.2螺旋桨噪声主要有旋转噪声和空化噪声(当桨叶表面的水分子压力降低到水的汽化压力以下时,产生汽泡,汽泡上升后破裂)。
旋转噪声是螺旋桨在不均匀流场中工作引起干扰力(其频率主要决定于桨轴转速乘桨叶数,常称为叶频)和螺旋桨的机械不平衡引起的干扰力(其频率为桨轴转速,常称为轴频)所产生的噪声。
螺旋桨出现空化现象以后,船舶水下噪声主要决定于螺旋桨噪声。
出现空化时的航速称为临界航速。
空化噪声具有连续谱的特征,空化噪声特性与桨叶片形状、桨叶面积、叶距分布等因素有关。
在一定转速下,随着螺旋桨叶片旋转产生的涡旋的频率与桨叶固有频率相近时,产生桨鸣。
2.3水动力噪声主要是由于高速海流的不规则起伏作用于船体,激起船体的局部振动并向周围媒质(空气、水)辐射的噪声。
此外,还有船下附着的空气泡撞击声呐导流罩,湍流中变化的压力引起壳板振动所辐射的噪声(声呐导流罩内的噪声一部分就是因此产生的)等等。
2.4辅助机械噪声辅助机械一般功率较小,噪声的强度相对说来也较低。
辅助机械包括各种舱室机械如水泵、油泵、风机、锅炉等,甲板机械如货物装卸设备、锚绞设备以及各种挖泥机等工作机构等。
锅炉噪声主要在燃烧室附近较明显,自然通风时空气卷入火焰及可燃物小团粒随机爆裂;人工通风时通风机是主要的噪声源。
液压系统的噪声,可来自液体动力引起的冲击力、脉动、气穴声和机械振动及管道、油箱的共呜声等。
空调通风系统也是船舶舱室主要噪声源之一。
但是,如果泵和风机等设备安装在临近驾驶室或客舱附近而不采取防噪措施,也容易造成严重的噪声干扰。
3船舶噪声控制任何声学系统的主要环节是声源、传输途经和受者。
它们之间既有正作用,也有反作用。
例如一个机器装在屋角,声功率输出就会加大;一个报告人面对听者增多时就会自动提高嗓门等等。
因此,情况比较复杂。
控制噪声就应当从声源控制、途径控制和受者保护三方面着手。
具体采取哪一种或哪几种措施,则应从经济、技术及满足要求等方面综合考虑决定。
3.1声源控制噪声声源控制噪声是噪声控制中最根本和最有效的手段,研究发声机理、限制噪声的发生成了近年来最受重视的问题。
例如改进机器的动平衡,隔离声源的振动部分,使用阻尼材料,改进润滑或改变共振频率,破坏共振等,对气流噪声和撞击噪声的研究,近年也颇有进展。
3.2传输途径控制传输途径中的控制是最常用的办法,因为一旦机器设计制造和安装完毕,再从生源上控制噪声就受到限制,在传输途径中却容易实现例如隔声、隔振、吸声等都是有效措施,可以起到事后补救的作用。
在工厂设计及船舶上层建筑布置中,合理布置可对降低噪声干扰起到重要作用,船舶居住舱室应与机舱等噪声源尽量隔离。
使用机罩、消声器等从接近声源处降低噪声,用不同材料使传输途径不连续以控制结构噪声等,都是行之有效的好办法。
目前对空气噪声一般采取消声、隔声和吸声处理;而对结构噪声的主要隔声措施是减振、隔振等。
3.2.1吸声处理利用吸声材料和吸声结构来降低室内噪声的降噪技术称为吸声。
材料的吸声性能常用吸声系数表示,它是指声波入射到材料表面时,被材料吸收的声能与入射声能之比,用a表示。
一般材料的吸声系数在0.01一1.00之间。
只有当吸声系数a>0.2的材料才能称为吸声材料。
多孔吸声材料的吸声效果最好,被普遍采用,它分纤维型、泡沫型和颗粒型三种,纤维型多孔吸声材料有玻璃纤维、矿渣棉、毛毡、甘蔗纤维、木丝板等。
泡沫型吸声材料有聚氨基甲酯酸泡沫塑料。
颗粒型吸声材料有膨胀珍珠岩和微引,吸声砖等。
应当注意,吸声材料只吸收反射声,而对声源直接发出的直达声是毫无吸声效果的,因此,当原来房间的吸声效能较高时,如果还用吸声处理来降噪、就不会达到预期的的效果。
吸声处理的方法只是在房间不大或原来吸声效果较差的场合才能发挥其减噪作用。
3.2.2隔声处理利用墙板、门窗、隔声罩等隔声构件将噪声源与受者分隔开来,使噪声在传播途径中受阻以减弱噪声的传递,这种方法称作隔声。
它是有效而又应用十分广泛的办法。
按噪声传递方式可分为空气传声(简称空气声)和固体传声(简称固体声)或结构传声两种。
空气声指声源直接激发空气振动而产生的声波,并借助空气介质直接传入人耳。
固体声是指生源直接激发固体构件振动而发出的声音。
固体构件的振动(如锤击地面)以弹性波的形式在墙壁及楼板等构件中传播。
在传播中向周围空气辐射发出声波。
实际上,声音的传播往往是空气传声和固体传声两者的组合。
对于实心的均匀墙体,其隔声能力决定于墙壁的单位面积重量,其值越大,隔声性能越好。
隔声罩是抑制机械噪声的较好办法,隔声罩由罩板阻尼涂料和吸声层构成。
船舶尾部舱室噪声预报及控制分析
船舶尾部舱室噪声预报及控制分析船舶尾部舱室噪声是船舶运行过程中不可避免的问题,低频噪声的产生给乘客和工作人员带来了不便和损失,也有可能对周围的海洋环境造成污染。
因此,对于船舶尾部舱室噪声的预测和控制显得尤为重要。
船舶尾部舱室噪声的预测可以通过数值模拟及实验研究等手段进行。
对于数值模拟来说,可以采用声学有限元法、边界元法等计算方法,通过分析船舶运行状态、机械结构及流体动力学等因素对噪声的影响,预测出船舶运行时尾部舱室的噪声水平。
此外,实验研究也是一种可行的预测手段,通过在不同工况下进行实际测量和记录,最终得到船舶运行时尾部舱室噪声的实测数据,提高了预测的准确性。
对于船舶尾部舱室噪声的控制,应从源头入手。
在设计或改装船舶时,应考虑加强船舶的隔声性能。
通过选择隔音效果好、厚度适当的材料,对船舶尾部舱室进行有效隔音。
此外,在推进系统的设计中,应考虑减少推进器的噪音,如选择低噪音的推进系统、减少锥度角等。
对于已经建成的船舶尾部舱室的噪音控制,可以采用隔离、减振等手段来弱化该舱室的噪音水平。
其中,隔离可有效阻隔噪音的传播,减小噪声水平,而减振则能有效把产生的噪音进行消除。
综上所述,船舶尾部舱室噪声的预测和控制对于提升船舶运行质量及提高旅客体验具有重要意义。
预测可通过数值模拟与实验室测量相结合的方式进行,而控制则应从源头入手,采用隔离、减振等措施弱化该舱室的噪音水平,提高船舶运行的舒适度。
船舶尾部舱室噪声是影响航行效率和乘客健康的重要因素。
针对船舶尾部舱室噪声的控制和预测,需要收集并分析相关数据才能采取有效的控制措施。
下面列出了一些可能对船舶尾部舱室噪声的控制和预测具有重要意义的数据。
1. 船舶速度船舶速度是影响尾部舱室噪音水平的重要因素之一。
当船速增加时,舵机和螺旋桨转速会增加,产生的水流和气泡会产生更大的噪声,尾部舱室噪音水平也会相应增加。
因此,船速是预测尾部舱室噪音的关键参数之一。
2. 物理结构船体结构对于噪音的产生和传播也具有关键影响。
船舶轮机振动噪声控制综述
船舶轮机振动噪声控制综述引言船舶轮机振动噪声是船舶运行中的一个重要问题,对船员的生产和生活都会产生不良影响,同时也对环境造成噪音污染。
对船舶轮机振动噪声进行有效控制具有重要的意义。
本文将对船舶轮机振动噪声控制进行综述,包括振动与噪声的来源、影响、控制方法以及实际应用等方面进行探讨。
一、振动与噪声的来源船舶轮机振动和噪声的主要来源包括内燃机、螺旋桨、传动系统、液压系统、风扇以及其他运行中的附属设备等。
这些设备在运行时会产生不同频率和幅值的振动,并将其振动转化为噪声,影响船舶及其周围环境。
1. 内燃机造成的振动噪声内燃机在燃烧过程中产生很大的振动力和冲击力,并且在高速旋转的过程中会产生较大的机械噪声。
内燃机的振动也会通过机体传导到船体上,产生结构振动和噪声。
内燃机的振动噪声是船舶轮机振动噪声的主要来源之一。
2. 螺旋桨造成的振动噪声螺旋桨是船舶航行时的主要推进装置,其旋转产生的涡流和水流动产生的振动和噪声,是船舶轮机振动噪声的重要来源。
螺旋桨的设计、制造精度和运行状态都会影响其振动和噪声的产生。
二、振动与噪声的影响船舶轮机振动噪声对船员的工作和生活都会产生不良影响,同时也对船舶及其周围环境造成噪音污染。
其主要影响表现为:1. 对船员的健康影响船舶轮机振动噪声对船员的健康会产生不良影响,长期暴露在高强度、高频率的振动和噪声环境中,会引起船员的身体疲劳、神经系统紊乱、听力损害等健康问题。
2. 对船舶设备的影响船舶轮机振动噪声也会对船舶设备的正常运行产生影响,振动和噪声会使得设备的运行不稳定、寿命缩短、甚至引起设备的损坏。
3. 对环境的影响船舶在运行时产生的振动和噪声会对其周围的环境产生噪音污染,对海洋生物和其他船只造成干扰。
三、振动噪声的控制方法为了降低船舶轮机振动噪声对船员和环境的影响,有必要对其进行有效的控制。
控制船舶轮机振动噪声的方法主要包括振动噪声的源头控制、传导路径控制和环境控制。
1. 源头控制内燃机、螺旋桨、传动系统、液压系统、风扇等设备是船舶轮机振动噪声的主要来源,通过对这些设备的设计、制造、安装和维护等方面进行控制,可以有效减小其产生的振动和噪声。
船舶轮机振动噪声控制综述
船舶轮机振动噪声控制综述船舶轮机振动噪声是指由于发动机运转而导致的船舶结构和周围环境产生的振动和噪声。
随着船舶工业的发展,船舶轮机振动噪声控制成为一个重要的问题。
振动噪声不仅会影响到船舶本身的安全和舒适性,还会对周围环境造成污染。
如何有效地控制船舶轮机振动噪声成为船舶工程领域的一个热点研究课题。
本文将从船舶轮机振动噪声的产生机理、特点以及对船舶和周围环境的影响进行综述,同时对当前船舶轮机振动噪声控制的方法和技术进行介绍和分析,为相关研究和工程实践提供参考。
一、船舶轮机振动噪声的产生机理和特点(一)产生机理船舶轮机振动噪声是由于船舶主机、辅机等动力设备在运转过程中产生的振动和噪声。
主要产生原因包括:1.发动机内燃爆燃产生的气体冲击振动2.发动机旋转运动引起的阀门、活塞、曲轴等部件的振动3.发动机外部传动系统的振动4.船舶运行在水中产生的水动力振动这些振动在传播过程中与船舶结构、水面和空气发生相互作用,最终形成船舶轮机振动噪声。
(二)特点船舶轮机振动噪声具有以下特点:1.频率广泛:船舶轮机振动噪声的频率范围较广,涵盖了从几 Hz到几百 Hz的范围,同时还包括了较高频率的空气噪声。
2.强度大:船舶轮机振动噪声是由于内燃机等动力设备的运转而产生的,因此其振动噪声的强度较大,对船舶结构和周围环境的干扰性较强。
3.传播路径复杂:船舶轮机振动噪声在传播过程中会受到船体结构、水面和空气等传播介质的影响,使得其传播路径较为复杂。
船舶轮机振动噪声对船舶和周围环境都会产生一定的影响:1.对船舶结构的影响:船舶轮机振动噪声会对船舶结构产生一定的疲劳损伤,加速结构的老化和破坏,从而影响船舶的使用寿命和安全性。
2.对船员的影响:船舶轮机振动噪声会对船员的身体健康产生不良影响,引起耳膜震荡、听力损害等问题,甚至影响船员的工作效率和工作质量。
3.对周围环境的影响:船舶轮机振动噪声会对周围水域和岸上居民产生环境污染,影响人们的生活和工作,甚至对水生生物产生不利影响。
船舶噪声与振动控制
船舶噪声与振动控制船舶噪声与振动控制是船舶设计和运行中非常重要的方面。
船舶在海上航行时,会受到各种因素的影响,产生噪声和振动。
这些噪声和振动不仅对船舶的运行效率和安全性产生影响,还会对船员和乘客的舒适度产生影响。
因此,对船舶噪声与振动进行控制是非常必要的。
船舶噪声的来源船舶噪声的来源主要有两个方面,一是船舶的机械设备,二是船舶的流体动力学特性。
机械设备船舶的机械设备包括主机、辅机、发电机、泵等,这些设备在运行过程中会产生噪声。
噪声的主要原因是设备中的零件在运动过程中产生的碰撞、摩擦和振动。
此外,设备的冷却系统、排气系统等也会产生噪声。
流体动力学特性船舶在海上航行时,会受到海水的冲击,产生流体动力学噪声。
这种噪声主要是由于船舶的船体、螺旋桨、舵等部件与海水相互作用产生的。
流体动力学噪声的频率范围较广,可以从几十赫兹到几千赫兹不等。
船舶振动的来源船舶振动的来源主要有两个方面,一是船舶的机械设备,二是船舶的流体动力学特性。
机械设备船舶的机械设备在运行过程中会产生振动。
振动的主要原因是设备中的零件在运动过程中产生的碰撞、摩擦和振动。
此外,设备的冷却系统、排气系统等也会产生振动。
流体动力学特性船舶在海上航行时,会受到海水的冲击,产生流体动力学振动。
这种振动主要是由于船舶的船体、螺旋桨、舵等部件与海水相互作用产生的。
流体动力学振动的频率范围较广,可以从几十赫兹到几千赫兹不等。
船舶噪声与振动的控制方法船舶噪声与振动的控制方法主要有以下几种:隔振降噪隔振降噪是通过隔离船舶机械设备和船体之间的振动传递,降低船舶噪声的方法。
常用的隔振降噪材料有橡胶隔振器、空气隔振器等。
吸声降噪吸声降噪是通过吸收船舶噪声的能量,降低噪声的方法。
常用的吸声材料有吸声泡沫、吸声板等。
隔声降噪隔声降噪是通过隔绝船舶噪声的传播路径,降低噪声的方法。
常用的隔声材料有隔声板、隔声窗等。
减振设计减振设计是通过优化船舶机械设备的设计,减少振动产生的方法。
船舶轮机振动噪声控制综述
船舶轮机振动噪声控制综述随着船舶工业的迅速发展,船舶轮机振动噪声控制成为了一个备受关注的话题。
船舶轮机振动噪声不仅会影响到船舶的航行安全和舒适度,还会对船员的健康造成影响,对船舶轮机振动噪声控制进行综述是十分必要的。
一、船舶轮机振动噪声的来源1. 发动机振动:船舶的发动机是船舶轮机振动噪声的主要来源之一。
发动机在工作时会产生大量的振动,这些振动会通过船体传播到周围环境中,形成噪声。
2. 螺旋桨和推进系统振动:船舶的螺旋桨和推进系统也是产生振动噪声的重要来源。
螺旋桨在旋转时会产生大量的振动,推进系统的运转也会引起船体的振动,这些振动都会转化为噪声。
3. 船体结构振动:船体结构的振动也会直接导致船舶振动噪声的产生。
船体结构的振动会受到船舶运行时的水动力和气动力的影响,从而产生不同频率和振幅的振动噪声。
船舶轮机振动噪声的存在会对船舶和船员造成严重的危害,主要表现在以下几个方面:1. 影响船舶的航行安全:船舶轮机振动噪声会影响船舶结构的稳定性和航行性能,从而对船舶的航行安全造成影响。
2. 影响船员的健康:长期暴露在船舶轮机振动噪声环境下会对船员的健康造成损害,容易导致听力下降、神经系统疾病等健康问题。
3. 影响船舶设备的寿命:船舶轮机振动噪声会对船舶设备和机械造成损坏,降低船舶设备的使用寿命,增加维护成本。
1. 发动机和设备的优化设计:通过对船舶发动机和相关设备的优化设计,可以减少振动和噪声的产生。
比如在发动机的结构设计中采用减振措施,在螺旋桨和推进系统的设计中采用减噪技术等。
2. 振动隔离和吸声措施:采用振动隔离和吸声措施可以有效减少船舶轮机振动噪声的传播。
比如通过在机舱或船体内部安装减振材料和吸声材料,可以有效隔绝振动和噪声的传播。
3. 声学优化控制技术:利用声学理论和技术手段对船舶轮机振动噪声进行建模和分析,从而找到合适的控制手段和控制策略,对船舶轮机振动噪声进行有效控制。
四、发展趋势预测随着船舶工业技术的不断发展和完善,对于船舶轮机振动噪声控制方面也将会有更多的创新和发展,主要表现在以下几个方面:1. 智能化控制技术:随着智能化技术在船舶领域的不断应用和发展,智能化控制技术也将在船舶轮机振动噪声控制方面得到更广泛的应用。
噪声标准对于船舶和港口环境噪音的控制
噪声标准对于船舶和港口环境噪音的控制随着全球经济的快速发展和贸易活动的增加,船舶和港口环境噪音成为一个日益严重的问题。
噪声对人类健康和自然生态环境造成了不可忽视的影响。
为了保护船员和港口附近居民的健康,以及维护海洋生物的生存环境,各国纷纷制定了噪声标准来对船舶和港口环境噪音进行控制。
噪声标准的制定是为了根据科学研究和实际情况来确定适当的噪声限制。
这些标准通常包括特定频率范围内的噪声限制,以及噪声源的限制。
例如,航行中的船舶应满足一定的噪声限制,在港口停泊时的噪声限制可能不同。
此外,不同类型的船舶也可能有不同的噪声标准,如商船、客船和渔船等。
船舶和港口环境噪音控制的标准主要包括以下方面:1. 声级限制:噪声标准通常规定了特定频率范围内的最大声级限制。
这有助于控制船舶和港口环境噪音的强度和噪声源的影响范围。
例如,航行中的商船的最大声级限制可能是70分贝。
2. 噪声源控制:在设计和建造船舶时,必须考虑噪声控制措施。
例如,在船舶的引擎室、发动机和排气系统中安装隔声材料,可以减少噪声的传播和影响。
此外,船舶维修和使用时也需要采取措施来减少噪声。
3. 时间和地点限制:噪声标准还可以根据时间和地点的不同而有所不同。
例如,在夜间或居民区域,对船舶和港口环境噪音的限制可能更为严格。
此外,在特定的敏感生态环境中,也需要采取额外的噪声控制措施。
4. 监测和评估:船舶和港口环境噪音的监测和评估是噪声标准的重要组成部分。
通过监测和评估船舶和港口环境噪音的水平,可以及时发现和解决问题,并对噪声污染提供科学依据。
在实际实施噪声标准时,需要船舶运营者和港口管理部门共同努力。
船舶运营者需要定期检查和维护船舶的噪声控制设备,确保其符合标准要求。
港口管理部门需要加强对港口环境噪音的监管,严格控制船舶在港区的运行和停泊。
除了噪声标准的制定和实施,还可以采取其他措施来控制船舶和港口环境噪音。
例如,提供更多的停泊区域和泊位,减少船舶之间的干扰和碰撞,从而减少噪声的产生。
船舶的噪声与振动控制
构破坏问题,而且船员在此种工作环境下工作容易出现身体健康问题,所以船舶噪声和振动控制处理非常重要,要求研究人员可以对船舶发出的噪声与振动进行研究,找出有效控制的办法,指导船舶设计人员可以在后续的设计工作中利用控制噪声与振动元件,合理设计船舶结构,从而确保设计出的船舶有着较长的使用寿命,船员可安全的在船舶上开展各项海上生产及作业工作。
1 振动源与噪声源分析船舶结构中的主机、柴油机、主推进及主螺旋桨等装置是造成船舶振动源(噪声源)的主要因素,分析多因素与振动源(噪声源)之间的相关性,发现柴油机、螺旋桨装置为重要的影响因素,其中柴油机运转期间可以为船舶提供运行动力,会产生修复力矩、惯性力等振动(噪声)干扰力,而螺旋桨则可以在工作中产生轴承力、叶频干扰力等影响振动振幅大小的激振力。
分析船舶发出的噪声可知主要包括三类:空气动力、电磁、机械噪声,划分依据为发出噪声的声源,还可以依照船舶上噪声发出的具体位置,将噪声划分为船体振动、结构激振、螺旋桨噪声等多类。
研究船舶振动源、噪声源期间,需要对船舶作以局部结构模态分析,从而可让研究人员充分掌握船舶结构阻尼、振型及频率等参数,进而依据参数明确船舶出现振动及噪声期间,是否同时出现谐振现象,并且通过参数还可以对船舶频率、振型的正确性进行测试,从而可结合多项分析结果来预测船舶振动源位置[1]。
2 常用船舶振动与噪声模拟以往开展船舶噪声与振动问题模拟的方式包括数学公式、模型计算、海上船舶试验等,研究人员依次利用上述方式进行问题模拟工作,能够在掌握噪声、振动发出位置的情况下良好的模拟噪声振动控制情况,但是分析常规方式的应模拟,该种模拟方式具体操作时可以依照下面方法完成模拟工作:首先为有限元方法,该法属于求解方法,实际模拟应用中具有确定性特点,应用后能够准确预测低频振动环境,分析出的结构模态参数也非常精确。
使用有限元法时,同时需要联合边界元法共同来模拟应用,从而可以联合模拟出结构振动情况、噪声强度。
船舶机械设备的噪声分析与有效控制方案研究
船舶机械设备的噪声分析与有效控制方案研究船舶作为海上运输的重要工具,其机械设备的运转噪声对船员和环境都会造成影响。
对船舶机械设备的噪声进行分析和有效控制是十分必要的。
本文将对船舶机械设备的噪声进行分析,并提出一些有效的控制方案来减少噪声对船员和环境的影响。
一、船舶机械设备噪声分析船舶机械设备在运转过程中会产生不同程度的噪声。
主要来源包括发动机、液压系统、风扇、齿轮传动、泵等。
这些设备在运转过程中会产生振动和空气动力噪声,导致船舶内部和周围环境的噪声水平升高。
船舶机械设备噪声的特点主要包括以下几点:1. 低频噪声较为突出:船舶机械设备的噪声以低频噪声为主,这种类型的噪声会更容易传播到远处,对周围环境会造成更大的影响。
2. 复杂环境下的传播特性:船舶在海上运行,噪声会受到水面、气候等因素的影响,传播特性复杂。
3. 对船员健康和工作效率的影响:船员长时间处于高噪声环境下工作,会对其健康和工作效率产生不利影响。
为了减少船舶机械设备的噪声对船员和环境的影响,可以采取以下控制方案:1. 优化设备结构和布局:通过优化设备的结构和布局,减少振动和噪声的产生,降低噪声水平。
2. 使用隔振材料和隔音材料:在设备的固定座和周围墙壁等处使用隔振和隔音材料,有效地减少振动和噪声的传播。
3. 控制噪声源:对噪声源采取一定的控制措施,如提高设备的精度和平衡性,减少齿轮传动的噪声等。
4. 声学设计:对船舶机舱和船体的声学设计进行优化,改善声学环境,降低噪声传播。
在船舶机械设备噪声的有效控制方案中,关键是要综合考虑船舶的运营环境和工作特点,选择最合适的控制措施,减少噪声对船员和环境的影响。
第七章-船体噪声及其控制(1)概要
力性噪声,如船用主机、辅机的排气系统、通风机、空压 机系统等产生的噪声,一般称为空气噪声。 (2)机械性噪声:由固体振动而产生的机械性噪声,如 主机、辅机的气阀机构、活塞连杆等在摩擦、冲击等交变 应力的作用下产生的噪声,一般称为固体噪声或结构噪声。 (3)电磁性噪声:由于交变磁场的相互作用,产生周期 性的交变力所引起电磁振动而产生的电磁性噪声,如船上 的发电机组、交变器、配电板等产生的噪声。
发出的声波可经多次反射而无吸收。在这类房间内的 某一点处,声音是由声源直接发射过来的,再加上所 有各个不同的方向反射回来的各种分量的声波的反复 交混组成。如果此室中声源停止发声,由于声波的多 次反射或散射仍可使声音持续一段时间,这个现象叫 “混响”。 这种房间称为混响室,混响时间的长短随频率而变。
通常,我们将影响船舶舱室噪声的噪声源具 体分为螺旋桨噪声、船舶机械噪声和结构噪声。
1.螺旋桨的噪声
螺旋桨是船舶的一个主要噪声源,它可以引起 船体振动而导致噪声,也可以直接产生噪声。
螺旋桨引起的船体振动所产生的噪声,按频率 的观念常常划分为叶频和轴频。
如按噪声的产生原因又可分为涡流噪声和旋转 噪声。
涡流噪声不光是水流对螺旋桨的冲击,还包括 由于桨叶叶梢和螺旋声能是在某 窄频带内的。
旋转噪声是由于螺旋桨周期地击水所引起,它 的频谱是不连续的,它能使船体形成100Hz以内 的低频噪声和振动。
螺旋桨直接产生的噪声有空泡噪声和谐鸣声。
空泡噪声是螺旋桨水下噪声的主要成分。气泡 在爆破时产生的冲击波冲击船体和螺旋桨,此 时会出现像用大铁锤打击船底似的巨响。它的 频率成分实际上不随转速而变,其频率一般在 400Hz~1000Hz之间,而强度可能达到100dB。
船舶噪声的分析及控制
关 键词 : 舶噪 声; 性 ; 析 ; 船 特 分 控制 措施
K e r :s i os ; rpete ; n lss c n rlme s r s y wo ds hp n ie p o ris a ay i; o to a u e
中图分类号 : 6 U6
文献标识码 : A
文章编 号 :0 6 4 1 (0 0)2 0 0 — l 1 0— 3 12 1 1— 2 3 0
传播和接 收, 以得到人们所要 求的声学环境 。船 舶噪声控制包括三 如今 , 噪声污染 已经成 为与 空气污染和水污染并列 的世界 三大 个 方面 : 是 声 源 噪 声 的 控 制 : 是 传 递 途 径 的噪 声 控 制 ; 是 接 收 一 二 三 主 要 污 染 之一 , 日益 成 为 人们 普 遍 关 心 的 问题 。 于 船 舶 , 舶 噪 器 噪声 防 护 设 备 的使 用。 它 对 船 声 不 仅 影 响 船 内 各 种 仪 器 、 备 的正 常 使 用 , 且 还 会 影 响 船 舶 的 设 而 21声源控制是噪声控 制中最根本和最有效 的手段 ① 使用噪 . 安全性 、 隐蔽性、 可用性和居住性等。为此 , 船舶在设计时 必须注 意 声 小 的 主机 、 机和 螺旋 桨 , 且合 理地 安 置 噪 声 源 , 其 向 船 舶 传 辅 并 使 采取控制噪声 的措施 , 对于 已建成 的船 舶 , 如不能满足标准要求 , 也 播较 少的声音和振动 能量 。 现在 大部 分船舶都是 以柴油机作 为主机 需要 采 取 必 要 的降 噪 措 施 。 和 发 电机 的 原 动 机 ,如 使 进 排 气 通 道 避 免 急 剧 转 弯 和 加 装 消 音 器 1 船舶噪声概 述 等 , 以降低主、 可 辅柴油机进 、 排气 的噪声 ; 还有合理组织供油 , 减小 11船 舶噪声 分类及其特 性 船上 的柴油 机、 . 汽轮机 、 锅炉 、 齿 喷油 提前角 , 缩短预燃 期或在预燃 期内减 少喷油量 , 缩短着 火延迟 轮、 鼓风机、 、 风机 、 泵 通 压缩机和螺旋桨等 , 各种运转着 的机械 设备 期和减 少滞燃期 内形成 的可燃 混合 气数量等等 , 这些都可以减少柴 和 装 置 系 统 内流 动 着 的 流 体 工 质 , 因振 动 、 击和 气 流 扰 动 等 成 为 油 机 燃 烧 的噪 声 。 螺 旋 桨 使 用 设计 半 流 均 匀 和 低 叶梢 速 度 的 , 减 撞 以 船 舶 噪 音 源 , 中 主机 、 机 和 螺 旋 桨 是 三 个 主 要 噪 声 源 。 舶 噪声 少螺旋桨产生 的噪声。②合理进行船舶 舱室 的布置 , 其 辅 船 将机器或整个 按发生场所分为动力装置噪声、 结构激振 噪声、 辅助 机械 噪声、 螺旋 机舱与船上其他部分隔绝开来 ,并增加噪声在结构 中的传输损耗 , 桨噪声和船体振动噪声等。 舶噪声有噪声源多、 船 声功率大、 频谱宽 控制共振幅度 ,使之传到居住舱室和其他 办公舱室 的噪声很小 , 如 和低 、 中频为主等特点 。 动力装置的噪声 。 ① 动力装置的噪声主要包 改进机器 的动平衡 、 隔离声源的振动部 分、 使用阻尼材料 、 改进润滑 括主机、 柴油 发电机组 、 轮箱及 主辅 机的排气 管产 生的噪声。它是 或 改变共振频率 、 齿 破坏 共振 等。 船上最强 的噪声源 , 噪声 的强 弱决定了柴油机船的噪声级。 它既 该 22传递 途径中的控制是最 常用的方法 传 递途径 中对噪声的 . 有进排气 系统空气动力噪声 , 有运动部件的撞击和主机本身 不平 控 制措施 主要有 吸声 、 又 隔声、 隔振 等 , 些可 以起到 事后补救 的作 这 衡而产生振动所造成的机械 噪声。②结构激振噪声。机器 内部 的激 用 。 吸 声 主 要 是 在 舱 室 天 花 板 和 四壁 表 面 敷 设 吸 声 材 料 和 吸 声 结 振 能量经机架被传递到基座法兰( 或地脚 螺栓 ) 又通 过船 舶双层底 , 构 , 或所在室内空间悬挂吸声体 , 这样会使室 内的反射声大 大减 弱, 传 向船体 , 船体开始振动产 生噪声 。 些产生噪声 的激振能量 , 自 降低噪声。 这 源 隔声是将噪声源 或需要安 静的场所 与外界环境有效的隔 于机器燃烧过程和活塞往复运动引发的脉 冲振 动。 动的能量取决 离 , 振 在船舶噪声控制 中, 空气 噪声 隔声音 , 对 采用刚性和不吸声的钢 于 振 动 的 振 幅 和 频 率 , 且 当在 宽 频 带 范 围 内 ( . 2Hz 的 振 动 板 、 而 08 0 ) — 铝板 等做 成隔声壁 , 为提高隔声效 果 , 可采用双层壁 , 可采用 还 时, 会辐射 出二次噪声。 还 ③辅助机械 噪声 。 助机械 噪声 主要包括 隔 声 罩 和 隔 声 室 等 措 施 对 噪 声 源 隔 声 。 振 就 是 在 机 械 设 备 与 安 装 辅 隔 各种舱室机械和甲板机械工作产生的噪声。 这种 噪声 主要有锅炉燃 基础之 间引入一个隔振装置 , 以改 变机械设 备与基础之间的运动关 烧、 通风机通 风、 液压系统液压 冲击和 空调 系统 等产 生。 螺旋 桨噪 系 , 于 振 动 设 备 , 装 单 层 或 双 层 弹 性 支 承 的减 震 器 进 行 隔 震 是 ④ 对 安 声 。螺旋桨噪声的强度较主辅机噪声 的强度要 弱 , 响范 围也 主要 唯 一 能 减 少 振 动 传 递 和 结 构 噪 声 的一 个 有 效 措 施 。 影 限于尾部舱室。 其噪声性质可分为两种 : 一是低频噪声 , 由浆叶和流 23接 收器 噪声防护设备提供 的被动 保护也是重要 手段 对在 . 体相 互作用的流体动 力效应及水流 冲击尾柱而 引起 的 ;另一种是 机器 多而人 少( 如机 舱 ) 的舱室 中 , 降低机器 噪声不现实或不经济的 “ 泡 ” 起 的 叶 片 振 动 而 产 生 的 高 频 噪 声 。⑤ 船 体 振 动 噪 声 。船 体 情 况 下 , 声 防 护 设 备 给 受 噪 音 污 染 者 提 供 的 被 动 保 护 就 显 得 更 实 空 引 噪 振 动 的 噪 声 是 由主 辅 机 及 螺 旋 桨 的 扰 动 和 各 种 机 械 及 波 浪 的 冲 击 际重要些。 尤其在 目前 , 对大型主机采取的声振控 制措 施尚不完 善, 需 要 对 船 员 采 取 保 护 措 施 防止 听 力 受 害 , 如 船 员 可 以带 上 护 耳 器 引起 的振 动 而 产 生 。 1 . 2船舶噪声传递途 径 噪声源产生 的噪声通 过空气介质和船 ( 罩 或耳 塞 )防 声 头 盔 或 在 隔 声 间 ( 机 舱 集 控 室 ) 耳 、 如 内值 班 工 作 , 体结构两种途径传递 , 以空气噪声和 结构噪声两种 方式传播。 一个 就 可 以减 少 噪 音 的伤 害 , 到 一 个 较 好 的 工 作 环 境 。 得 噪声 源 , 能通 过 噪 声 源 直 接 激 发 空 气 振 动 , 空 气 噪 声 方 式 通 过 既 以 在 对 船 舶 噪 声 控 制 时 还 应 注 意 到 , 实 际 中 往 往 受 到 船 舶 造 价 在 舱壁 、 甲板 、 花 板 , 着 通 风 道 , 过 网 孔 、 口 、 、 密 门 等 传 和造船厂技术条件 的限制 , 天 沿 经 舱 窗 非 因此在船舶设计 阶段就应考虑船舶降噪 并 播: 也能通过 噪声 源处承 受各种机械 力的基座或各种非支撑性 的撑 的 因素 , 在船 舶 建 造 过 程 中 注 意 降噪 设计 工 艺 的 实 施 。 随 着 社 会 件产生振动 , 以结 构 噪 声 方式 传 播 。 构振 动 以 弹 性 波 形 式在 基座 一 的发展和进步 ,生态环保意识和可 持续发展观念
