船舶水下辐射噪声-中国船级社
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一艘SWATH船振动及水下辐射噪声的评估SWATH(Small Waterplane Area Twin Hull)船是一种双体船,其特点是船体两侧的浮船身相对独立,在水面上仅露出两条条薄薄的船身,具有很好的稳定性、防浪能力和航速表现。
由于其独特的设计和结构,SWATH船具有优秀的水动力性能,但是同时也存在一些问题,其中主要问题包括振动和水下辐射噪声问题。
首先,SWATH船的振动问题是由于双体结构所引起的。
船体在航行时会产生剧烈的震动,这是由于双体结构所导致的船体的相对运动,而这种相对运动又会产生横向和纵向的因素。
横向因素主要是由于两个浮船身之间的横向运动所引起的,而纵向因素则是由于两个浮船身之间的纵向运动所引起的。
此外,SWATH船的设计和结构还会导致一些其他的振动问题,例如机械振动和水动力振动等。
其次,SWATH船的水下辐射噪声问题也是一大问题。
水下辐射噪声指的是在船体下部产生的声波辐射。
在SWATH船的设计中,基本上是将船体下部置于水面之下,这样可以减少潜舵的存在带来的拖曳力和阻力,但是这也使得辐射噪声变得更加突出。
水下辐射噪声的强度取决于船体形状、速度和水路情况,以及船舱内部的声波源,例如机械设备和发动机等。
针对以上问题,可以进行一些评估和控制措施。
首先,对于振动问题,可以采取一些物理控制措施,例如通过对双体结构进行优化设计,改善其稳定性,在船体的结构中引入隔音材料等,提高船体的噪音减振能力。
其次,对于水下辐射噪声问题,可以采用声学绝缘材料、异步动力系统等技术进行降噪,进一步减少由SWATH船的设计和结构所引起的水下噪声污染。
总之,SWATH船的设计和结构虽然在水动力性能方面具有很大的优势,但同时也存在一些振动和水下辐射噪声等问题。
为了保证SWATH船在航行过程中的安全性和环保性,需要对其进行仔细的评估和控制措施。
通过对SWATH船的设计和结构进行优化,可以提高其噪音减振能力和降低辐射噪声污染,从而更好地实现航行任务。
舰船水下辐射噪声的控制分析王晓侠;刘见华【摘要】水面舰船的声隐身性能是衡量舰船作战能力的一项重要战技指标.控制舰船水下辐射噪声水平、降低舰船的水下辐射噪声,不仅能提高水面舰船的隐身性,还能提高舰船的生命力和战斗力.介绍了国内外的水下辐射噪声控制情况,针对我国水面舰船水下辐射噪声的控制,提出了发展建议.【期刊名称】《船舶》【年(卷),期】2013(024)001【总页数】4页(P36-39)【关键词】水面舰船;水下辐射噪声;声隐身【作者】王晓侠;刘见华【作者单位】海军驻上海江南造船(集团)有限责任公司军事代表室上海201913;中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011【正文语种】中文【中图分类】U661.440 引言水面舰船作为海军的重要力量,一直是各海军强国优先发展的重要装备之一。
但随着现代战争技术,特别是精确制导、电磁(雷达)侦察、红外探测、水声探测等现代战争综合探测技术的不断发展,使得水面舰船的设计发生了巨大改变。
水面舰船的综合隐身能力已成为水面舰船生命力与作战能力的重要组成部分。
在现代战争中,舰船被敌人发现即意味着死亡。
有关研究表明,舰船水下辐射噪声增加6 dB,可使敌被动声纳的探测、攻击距离提高1倍,并使本舰被动声纳探测距离降低50%,从而大幅增加本舰被敌发现的概率,使舰船生命力大幅降低,舰船的作战性能大打折扣[1]。
可见,低辐射噪声水平是水面舰船声隐身设计的追寻目标。
声隐身性是指控制舰船水下辐射噪声水平,降低声源强度、使自身难以被发现、跟踪、识别和攻击,同时提升自身发现、跟踪和识别敌方的能力,进而提高舰船的生命力和战斗力,是舰船的一项重要战技指标。
1 舰船水下辐射噪声起因水面舰船是一个复杂的噪声源分布体,产生水下辐射噪声的原因主要有以下三个方面:(1)螺旋桨噪声螺旋桨旋转运动引起周围流场变化和压力波动,产生多种不同机理的噪声,包括叶片共振时辐射的噪声、涡流噪声、唱音和空泡噪声。
空泡噪声是宽频且无指向性,噪声级与舰艇速度的5~6次方成正比。
114科考船水下辐射噪声控制分析KAI A Abrahamsen1刘小峰2王庆来2(1. DNV GL, Norway; 2.挪威船级社(中国)有限公司 上海200336)[摘 要]介绍新造科考船可能参考的水下噪声标准以确保科考船进行合理的水下噪声控制,分析不同噪声源水下噪声的辐射机理及相应的噪声控制技术,并简要论述水下噪声验证测量的相关方法及可能的挑战。
[关键词]科考船;水下噪声;噪声源;自噪声[中图分类号] U674.81;U661.44 [文献标志码]A [文章编号]1001-9855(2017)增刊-0114-10Control of underwater noise emission for research vesselKAI A Abrahamsen1LIU Xiao-feng2WANG Qing-lai2(1. DNV GL Norway; 2. Det Norske Veritas (China) Co., Ltd., Shanghai 200336, China)Abstract: This paper discusses the standards requirements of new-building research ship to ensure a rational underwater noise emission. It analyzes the different source mechanisms involved in underwater noise generation and the application of noise control technology. Underwater noise verification measurements are discussed briefly.Keywords:research vessel; underwater noise; noise source; self-noise作者简介:KAI A Abrahamsen(1953-),男,硕士,高级首席工程师。
基于边界元计算的船舶机械设备水下辐射噪声分析 1. 引言机械设备是中低航速下船舶水下辐射噪声的主要噪声源,也是影响船舶舒适性的主要振源,为此在特种船舶、军船上主要的设备都采取了诸如浮筏、双层隔振、单层隔振等在内的多种减振降噪措施[1]。
减振对于降低机械设备的水下辐射噪声的好处是毋庸置疑的,但机械设备辐射噪声是多少,在总体辐射噪声总所占份额是多少,需不需要采取减振降噪措施以及采取什么程度的措施在船舶的方案设计阶段尚不清晰。
本文针对上述现状开展某科考船主要设备刚性及弹性两种安装状态下引起的水下辐射噪声数值计算分析研究,可以为船舶的减振降噪设计提供参考。
2. 机械设备引起的水下辐射噪声计算理论及计算流程根据振动传递理论[2],机械设备机脚p 点施加载荷则引起船体外板l 点振动响应可以表示为:n pi li pi li lp i 1i i i i X H F F a j a j ****=⎧⎫⎡⎤••⎪⎪==+⎢⎥⎨⎬⎢⎥⎪⎪⎣⎦⎩⎭∑ψψψψ(ω)(ω-λ)(ω-λ) (1) 上式中,lp H (ω)为设备机脚到船体外板的传递函数,F 为设备激励载荷,i λ为复模态频率,i ψ为复振型,i a 为结构的复模态质量。
从式(1)可看出船体外板的振动响应与激励载荷、船体结构等参数有关。
得到船体外板的振动响应后,根据经典的结构声辐射理论[3],船体结构的辐射声功率可以用下式表示: 22R rad rad W R c =<>=ρ<>υS συ (2)上式中,ρ为流体密度,c 为流体中声速,υ为船体结构表面振动速度,rad σ为船体结构的辐射效率,S 为船体与流体接触的湿表面面积。
根据辐射声功率和声压的关系,可以推导出距离声源r 米处的声压P 为[4]:P =(3)结合上述理论,机械设备水下辐射噪声数值计算流程如图1所示,本文中设备、船体、流体及频率响应分析采用有限元软件进行建模,直接边界元及远场水声计算采用LMS Sysnoise。
中国船级社船用产品噪声检测指南中国船级社2013年7月目录第1章一般规定 (3)第2章术语和定义 (4)第3章船用产品空气辐射噪声检测 (6)第1节低速二冲程柴油机 (6)附录A测试环境的鉴定 (12)第2节中高速柴油机 (14)第3节齿轮箱 (22)第4节发电机组 (29)第5节空压机 (37)第6节分油机 (42)第7节风机 (49)第8节泵 (55)第4章船用产品结构噪声检测 (63)第5章船用隔声结构空气声隔声指数检测 (65)第6章检测机构认可要求 (70)第1节船用隔声结构空气声隔声指数检测试验机构认可规定 (70)第2节船用产品空气辐射噪声及结构噪声检测机构认可规定 (73)第1章一般规定1.1 适用范围1.1.1本指南适用于中国船级社(CCS)《钢质海船入级规范》第1篇第3章附录1、2中规定的需要认可和检验的柴油机、发电机组、齿轮箱、空压机、分油机、风机、泵、用于起居处所舱壁及甲板分隔结构。
1.1.2本指南是中国船级社规范的组成部分,规定了上述船舶噪声源产品声学指标、舱室分隔结构隔声指数的检验和测试方法;规定了拟申请我社认可的舱室分隔结构空气声隔声指数检测机构、船用噪声源产品噪声振动检测机构的基本要求。
1.2 指南制定1.2.1制定本指南的主要依据为:(1)国际海事组织(IMO)SOLAS公约Ⅱ-1章A-1部分3-12、MSC 337(91)《船上噪声级规则》;(2)国际、国家和行业标准等适用部分。
1.2.2本指南各篇章所述的相关标准仅说明特定产品声学指标检测相关的技术要求、检测方法、试验方法和检测条件,引用的部分及其随后的任何修改将构成该产品检测的强制要求。
1.3 应用1.3.1本指南所述特定产品的检测,舱室分隔产品空气声隔声指数检测可以结合CCS规范适用于该产品的认可共同进行,也可以单独进行;船用噪声源产品检测可以应产品厂申请结合该产品适用的认可或检验程序一起使用或单独申请签发相关格式的证书。