论文部分内容阅读
摘要:近年来,随着我国现代船舶行业的发展,动力船舱的应用也越来越广,在应用过程中,动力船舱造成的噪音对船艇系统有着重要的影响。本文主要通过对船舶动力系统进行综合讨论,对船艇动力系统的噪音装置进行研究,完成对船艇动力噪音系统的控制。
关键词:船艇动力系统;频谱分析;控制
在我国船舶工业领域,多数船舶动力系统在运行时都容易产生较大的噪音,直接影响着船员的工作环境和生活环境,大大降低了船员的工作效率,目前,对船舶动力系统噪音的控制的研究已经成为专业人员讨论的主要话题之一,如何针对船舶动力系统的当前环境完成对船舶动力系统的控制已成为一项重要的研究课题。
1.船艇动力系统概述
1.1船舶动力系统的现状
船舶动力系统在整个船舶航行中占着十分重要的地位,关系着航行安全和动力状况,其主要构件由船舶主机、轴系、轴系附件、传动设备以及推进器等部件组成,其中主要动力系统有柴油机动力系统和燃气轮机动力系统,在正常运行中,不同的动力系统产生的效果不同,同时产生的噪音原理也不相同。
1.2噪音的影响
生物学研究表明,长时间生活在噪音环境下不利于身心健康,在正常生活中,人们一般身处于40-120分贝声音环境中,而船舶在工作时产生的噪音多数处在90分贝以上,有时可达110-115分贝,形成难以承受的噪音。船舱噪音给人的交流带来很大负担,在该环境下,影响人们语言的沟通,对人体的健康有着很大的危害。
相关证据表明,人短时间处于噪音的环境下,会使人的听觉灵敏度短暂性下降,随后恢复知觉。长时间处于噪音环境下,会使人体听力持续性下降,在离开噪音环境后需要长时间才能恢复,持续性处于噪音环境中可能会导致相关器官发生病变,从而导致听觉系统不可恢复。如剧烈噪音下可能导致爆震性失聪,鼓膜破裂等病变发生。
2.船艇动力系统的噪音装置研究
通常,在船舶系统的运行中,噪音的来源有很多渠道,其中较为常见的有动力装置系统和辅助机械的装置。不同的动力系统产生的噪音的维护措施也不相同。按照噪音系统的来源可以将动力装置系统分为空气动力噪音、机械噪音、燃烧噪音、液压冲击噪音和螺旋桨噪音等几大方面。
2.1空气动力装置产生的噪音
动力空气装置产生的噪音主要反应了柴油机的热反应过程、气流大小、荷载强弱以及燃烧情况等。各个气缸中的进气和排气之间存在间断性和不均匀性的运动,从而形成了空气动力噪音。在此类噪音中,产生噪音较为明显的为排气噪音。此外,空气与压力器叶片之间的相对速度较大,会产生大量的涡流,引发叶片振动而形成噪音,这种噪音建立在进排气引起的噪音上,是通过空气动力噪音来激发叶片产生的噪音。
2.2机械噪音
机械噪音产生的原因是机械内部零件产生相对运动时发生振动、撞击而形成。典型的撞击有活塞在缸套中的运行,轴承振动、凸轮式配气机构振动等。这种噪音不可避免。
2.3燃烧噪音
燃烧噪音也是通过缸内压力变化而产。在燃烧初期,气缸压力上升的速度变大,形成一个巨大的压力差,燃烧时,火焰向四周扩散,形成燃烧噪音,燃烧噪音主要集中在燃烧初期和滞燃期。
2.4液压冲击噪音
液压冲击噪音是在液压泵运行时由液体之间相互冲击而形成的噪音,油压冲击越剧烈所产生的噪音越大,噪音变化幅度较大时将会对工作人员带来很大的困扰。
通常受到船舱环境限制,船艇的相关机械设备和功力装置多数处在一个固定的场所中,在众多因素影响下,声源会在封闭的空间内形成声波,声波通过辐射产生更大的回音,经过多次反射和传播,最终以驳杂的混音形式传达到人的耳朵。
2.5辅助机械噪音
辅助机械噪音是船艇动力系统噪音的一大来源,相比较动力系统形成的噪音,其有着多样化、不定化、不受限制以及传播方式较为简单等特点。例如辅助机械中的水泵、油泵设备、空调通风装置、锅炉装置以及锚绞设备等,空气压缩设备等以及在燃烧室附近、自然通风处的设备。其中较为典型的有螺旋桨噪音,螺旋桨噪音主要影响的范围在船舱尾部,是通过桨叶和流体之间的相互作用力来冲击尾柱,以及空泡引起叶片振动而形成的噪音,其产生噪音的频率高低不等。
3.船艇动力系统噪音的控制
聲学相关研究表明,声音可以通过对传播源、船舶途径和接收途径进行控制,结合船舶动力系统的实际情况,可以结合船舶噪音产生系统和传播系统的实际情况,从有效、经济、实用性等方面来对噪音进行控制。
3.1对空气动力装置进行控制
对空气动力装置的控制可以分为空气动力装置控制和燃烧过程控制,在空气动力控制中,多配置空气滤清器,有助于消声,其选用消声器可以分为阻性消声器和抗性消声器。其消声效果和消声结构各不相同。在燃烧过程中,可以通过减少气缸内燃气的压力来实现噪音控制,采用的措施可以为合理共有、充分燃烧、提高压缩温度和压力等方法。
3.2对动力装置结构进行控制
可以对动力装置结构的相关构件进行控制,如安装垫片,用来减振,在噪音形成过程中,相关撞击会引发结构构件发生共振,通过改良结构构造形式可以减少共振和反射。
3.3对吸声材料进行控制
在船艇构造中,通常安装有吸声饰面,良好的吸声饰面有助于船员的身体健康,在选取饰面时,会优先选择质量轻、吸声性好、阻燃等优性能材料。例如,可以选用三聚氰胺泡沫塑料作为饰面,其有着环保、吸声性好等特点。
4.结语
本文主要通过对船艇动力系统的噪音产生原因以及船舶过程进行分析,综合概括了船舶噪音的控制方法,有助于船艇动力系统引起噪音的控制方法的研究,在今后的研究中,笔者将加重噪音控制方法的研究,为相关工作人员提供帮助。
参考文献:
[1]侯培中,改红,李宁.小型船艇动力舱吸声降噪研究[J].科技技术与工程,2008,08(20):5660-5663.
[2]于晓羽.船艇动力系统的噪声及其控制[J].时代报告,2012,8:083.
[3]徐玉双.船艇动力系统的噪声及其控制[J].城市建设理论研究, 2014,15:79-81.
[4]程广福,张文平,柳贡民,等.船舶水管路噪声及其控制研究[J].噪声与振动控制,2013.24:31-34,44.
关键词:船艇动力系统;频谱分析;控制
在我国船舶工业领域,多数船舶动力系统在运行时都容易产生较大的噪音,直接影响着船员的工作环境和生活环境,大大降低了船员的工作效率,目前,对船舶动力系统噪音的控制的研究已经成为专业人员讨论的主要话题之一,如何针对船舶动力系统的当前环境完成对船舶动力系统的控制已成为一项重要的研究课题。
1.船艇动力系统概述
1.1船舶动力系统的现状
船舶动力系统在整个船舶航行中占着十分重要的地位,关系着航行安全和动力状况,其主要构件由船舶主机、轴系、轴系附件、传动设备以及推进器等部件组成,其中主要动力系统有柴油机动力系统和燃气轮机动力系统,在正常运行中,不同的动力系统产生的效果不同,同时产生的噪音原理也不相同。
1.2噪音的影响
生物学研究表明,长时间生活在噪音环境下不利于身心健康,在正常生活中,人们一般身处于40-120分贝声音环境中,而船舶在工作时产生的噪音多数处在90分贝以上,有时可达110-115分贝,形成难以承受的噪音。船舱噪音给人的交流带来很大负担,在该环境下,影响人们语言的沟通,对人体的健康有着很大的危害。
相关证据表明,人短时间处于噪音的环境下,会使人的听觉灵敏度短暂性下降,随后恢复知觉。长时间处于噪音环境下,会使人体听力持续性下降,在离开噪音环境后需要长时间才能恢复,持续性处于噪音环境中可能会导致相关器官发生病变,从而导致听觉系统不可恢复。如剧烈噪音下可能导致爆震性失聪,鼓膜破裂等病变发生。
2.船艇动力系统的噪音装置研究
通常,在船舶系统的运行中,噪音的来源有很多渠道,其中较为常见的有动力装置系统和辅助机械的装置。不同的动力系统产生的噪音的维护措施也不相同。按照噪音系统的来源可以将动力装置系统分为空气动力噪音、机械噪音、燃烧噪音、液压冲击噪音和螺旋桨噪音等几大方面。
2.1空气动力装置产生的噪音
动力空气装置产生的噪音主要反应了柴油机的热反应过程、气流大小、荷载强弱以及燃烧情况等。各个气缸中的进气和排气之间存在间断性和不均匀性的运动,从而形成了空气动力噪音。在此类噪音中,产生噪音较为明显的为排气噪音。此外,空气与压力器叶片之间的相对速度较大,会产生大量的涡流,引发叶片振动而形成噪音,这种噪音建立在进排气引起的噪音上,是通过空气动力噪音来激发叶片产生的噪音。
2.2机械噪音
机械噪音产生的原因是机械内部零件产生相对运动时发生振动、撞击而形成。典型的撞击有活塞在缸套中的运行,轴承振动、凸轮式配气机构振动等。这种噪音不可避免。
2.3燃烧噪音
燃烧噪音也是通过缸内压力变化而产。在燃烧初期,气缸压力上升的速度变大,形成一个巨大的压力差,燃烧时,火焰向四周扩散,形成燃烧噪音,燃烧噪音主要集中在燃烧初期和滞燃期。
2.4液压冲击噪音
液压冲击噪音是在液压泵运行时由液体之间相互冲击而形成的噪音,油压冲击越剧烈所产生的噪音越大,噪音变化幅度较大时将会对工作人员带来很大的困扰。
通常受到船舱环境限制,船艇的相关机械设备和功力装置多数处在一个固定的场所中,在众多因素影响下,声源会在封闭的空间内形成声波,声波通过辐射产生更大的回音,经过多次反射和传播,最终以驳杂的混音形式传达到人的耳朵。
2.5辅助机械噪音
辅助机械噪音是船艇动力系统噪音的一大来源,相比较动力系统形成的噪音,其有着多样化、不定化、不受限制以及传播方式较为简单等特点。例如辅助机械中的水泵、油泵设备、空调通风装置、锅炉装置以及锚绞设备等,空气压缩设备等以及在燃烧室附近、自然通风处的设备。其中较为典型的有螺旋桨噪音,螺旋桨噪音主要影响的范围在船舱尾部,是通过桨叶和流体之间的相互作用力来冲击尾柱,以及空泡引起叶片振动而形成的噪音,其产生噪音的频率高低不等。
3.船艇动力系统噪音的控制
聲学相关研究表明,声音可以通过对传播源、船舶途径和接收途径进行控制,结合船舶动力系统的实际情况,可以结合船舶噪音产生系统和传播系统的实际情况,从有效、经济、实用性等方面来对噪音进行控制。
3.1对空气动力装置进行控制
对空气动力装置的控制可以分为空气动力装置控制和燃烧过程控制,在空气动力控制中,多配置空气滤清器,有助于消声,其选用消声器可以分为阻性消声器和抗性消声器。其消声效果和消声结构各不相同。在燃烧过程中,可以通过减少气缸内燃气的压力来实现噪音控制,采用的措施可以为合理共有、充分燃烧、提高压缩温度和压力等方法。
3.2对动力装置结构进行控制
可以对动力装置结构的相关构件进行控制,如安装垫片,用来减振,在噪音形成过程中,相关撞击会引发结构构件发生共振,通过改良结构构造形式可以减少共振和反射。
3.3对吸声材料进行控制
在船艇构造中,通常安装有吸声饰面,良好的吸声饰面有助于船员的身体健康,在选取饰面时,会优先选择质量轻、吸声性好、阻燃等优性能材料。例如,可以选用三聚氰胺泡沫塑料作为饰面,其有着环保、吸声性好等特点。
4.结语
本文主要通过对船艇动力系统的噪音产生原因以及船舶过程进行分析,综合概括了船舶噪音的控制方法,有助于船艇动力系统引起噪音的控制方法的研究,在今后的研究中,笔者将加重噪音控制方法的研究,为相关工作人员提供帮助。
参考文献:
[1]侯培中,改红,李宁.小型船艇动力舱吸声降噪研究[J].科技技术与工程,2008,08(20):5660-5663.
[2]于晓羽.船艇动力系统的噪声及其控制[J].时代报告,2012,8:083.
[3]徐玉双.船艇动力系统的噪声及其控制[J].城市建设理论研究, 2014,15:79-81.
[4]程广福,张文平,柳贡民,等.船舶水管路噪声及其控制研究[J].噪声与振动控制,2013.24:31-34,44.