探讨船舶机械噪声控制对策

唐德佳

摘要：随着我国经济的快速发展，国家越来越重视船舶机械噪声控制情况。为进一步提升船舶机械噪声基本情况，需要根据实际情况了解船舶的环境变化情况，减少机舱内的噪音污染对船员生活和工作的不利影响，减少一些容易患上的疾病，促进船舶的正常运转。因此本文主要针对船舶机械噪声控制进行简要分析，并提出合理化建议。

Abstract： With the rapid development of China's economy， more and more attention has been paid to the noise control of marine machinery. In order to further improve the basic situation of ship mechanical noise， it is necessary to understand the ship's environmental changes according to the actual situation， reduce the adverse impact of noise pollution in the engine room on the crew's life and work， reduce some easily suffering diseases， and promote the normal operation of the ship. Therefore， this paper briefly analyzes the noise control of marine machinery， and puts forward reasonable suggestions.

关键词：船舶;机械噪声;控制举措

Key words： ship;mechanical noise;control measures

中图分类号：TB535                                     文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）11-0184-02

0  引言

随着信息技术的进步，船舶机械行业愈加受到重视。人们对船舶的舒适性要求不断提升，因此，有效的控制传播机械的噪音已成为了当前最主要的一项工作。导致船舶机械噪音的源头多为振动，若是没有对噪声进行良好管控，很容易导致船舶运行出现安全问题。因此，必须要采取高效的举措，确保船舶机械得到良好管控，减少一些噪音所产生的危害。

1  船舶机械噪声的不利影响

船舶机械噪声声音如果过大，很容易导致附近的人听力下降，给人体的心血管系统以及神经系统产生不利影响。如果长时间都处于噪音污染严重的环境下生存，人的身心健康会受到极其严重的损害，例如，个人工作效率下降、睡眠质量下降以及听觉及视觉受到严重损害等。噪声的主要来源是振动，振动越大，噪声的声音越大。机械设备的振动会直接导致零部件的过度运行，长期以往，会导致十分严重的机械船舶使用过于频繁现象，导致明显性的安全事故發生。

2  船舶机械设备的噪声类别

2.1 内涵

船舶噪声所产生的因素非常多，从机械设备的基础情况可知，通常情况下噪声都是由设备振动所导致。噪声越大则说明振动情况越严重，机械设备的过劳损坏情况越严重，设备的使用期限越会缩短。其中主要以船舶动力机械和辅助机械为最主要的设备噪声源头，双方之间会在实际的运作时会发出很多刺耳的声音。

2.2 类别

2.2.1 动力装置造成的噪音

动力装置的噪声出现主要是由于主机、柴油发电机组、齿轮箱以及辅助性的排气管等相互碰撞所出现的。是船舶噪声声音最大的一种噪声源。该噪声的强弱决定了柴油机的噪声等级，包含着排气系统、空气系统动力等所出现的噪声，是运动部件的撞击以及主机上不平衡振动出现的机械性噪声。

2.2.2 排气过程中造成的噪声

排气噪声主要是排气压力脉动噪声。汽油通过气阀的产生的一种漩涡流声音。该种声音是边界层气流变动收导致出现的噪声，与排气出口喷喷流噪声出现的情况存在区别。在多缸柴油排气噪声的频谱中，其在低频处会有着明显的噪声分值。一旦达到该种界限，则被称之为是低频噪声。

2.2.3 增压器气流噪声

增压器汽油所产生的噪声对废弃涡轮增压器而言，会使得空气与压气机叶片之间的相对速度增强，确保叶片周边出现大批量的漩涡，在比较强烈而快速的振动下发出明显性噪声。这种噪声是由于空气振动所导致的，要采取相关的措施确保空气振动时增压器流噪声的有效控制。

2.2.4 柴油机的燃料噪声

柴油机的燃料噪声在控制时要明确其产生原因。柴油机的燃油喷入缸内后缸内的压力上升速度非常快，会形成较高的压力波动值，火焰会由中心向四周进行扩散，形成稳定燃烧噪声场。柴油机在高负荷的工作区内运作时，所产生的低沉噪声是由多种因素导致的，但由于缸套之间存在的隔离性，噪声的等级并不高。弹压力波传输到至缸套中会使得钢套振动出现频繁噪声，但该类噪声属于机械噪声。

2.2.5 金属撞击、摩擦噪声

柴油机的配气结构体之间、气阀与阀座之间以及喷油器的针阀体之间会出现各种各样零部件，一旦多种零部件出现撞击和摩擦，会出现大频率的噪声，其基本上属于高频率领域。一旦气阀间隙增大或者凸轮形状磨损增加，噪声的等级将扩大，甚至能够达到新的高度。

2.2.6 螺旋桨的发出噪声

螺旋桨所发出来的噪声主要包含旋转性噪声以及空化噪声两种。前者是螺旋桨在不均匀的气流场内工作所引起的干扰力和螺旋桨机械不平衡导致的一种大规模的躁动声音。一旦螺旋桨出现明显性的空化，船舶水下噪声变动情况与螺旋桨的受力值息息相关。一旦后者出现空化，会形成较杂的噪声。空化噪声则是一种连续性的噪声，其与桨叶片形状、桨叶面积等相关，要在标准转速下确保漩涡的频率与桨叶的固有频率保持一致，才能产生共鸣。

2.2.7 水动力噪声

水动力噪声是高速区域的海底不规则运动所导致的船体出现振动，会激发起船体的局部振动，使得噪声辐射向周围扩散。在此期间，船下附着的空气会在集聚的湍流中致使压力值产生明显新变化，辐射噪声会逐步变大。

2.2.8 辅助性机械设备所产生的噪声

辅助性机械设备所产生的噪声的功率值较小、强度低，是以多样性的船舶机械作为振动变化值。而水泵、油泵、风机和锅炉等设备所发出的噪声十分明显，是以通风机作为基础噪声源头。辅助性的机械设备并不会自主发生任何噪声。

3  船舶机械噪声的应对举措

3.1 发动机噪声控制

船舶行业的快速发展有利于机械设备配置的不断升级与改造，致使发动机的功率越来越大。发动机运行过程中的空气动力噪声以及结构振动噪声已经备受关注。在对传播机械设备的噪声控制时，社会对噪声的容忍度进一步下降，希望相关噪声控制性企业可采取有效的措施将噪声控制到最小化，而发动机则是机械设备中的噪声源头。想要实现合理的噪声管控，要对发动机和机架之间的联结进行综合分析，合理设计减震块的刚度，通过减少发动机运行过程中的振动次数降低噪声频率。运用该项措施还可同时对驾驶区域的振动次数合理管控，确保机械设备良好运行的基础上，应用耐热性高的材料制作对应保护罩，对发动机采取相应的密封性措施，对其所产生的噪声实现有效屏蔽，降低辐射范围。机械设备中的排气噪声声音较大，要在合理的位置上安装性能良好的消音装置，降低排气噪声对周边区域的辐射度，优化排气噪声通道。由于排气噪声管道的位置属于固定化位置，气流很容易在产生时出现瞬间的脉动情况，故在高气压作用下会产生大量的噪声。想要抑制这种噪声，必须要保证排气管道的光滑性。

3.2 燃烧噪声控制

对于燃烧噪声的控制工作而言，需要对缸内的气体压力进行有效控制，确保发动机在高速运转的基础上实现活塞气体的高速散热，减少散热所造成的损失。与此同时，气缸中的一些压缩温度以及压力会持续性的上升，该种情况下的喷油机的压力远大于平时，致使燃烧室内部的空气出现巨大的变动，可燃气体中的混合气体比例增加，导致发动机在实际的运转中噪声一点一点的变大。在对噪声做好充分控制时，要提前对喷油角做好有效设置，控制喷油机的喷油规律，降低可燃混合物的气体变化情况，有效的降低发动机的燃烧噪声。对于风扇所发出的噪声，会了解到风扇的旋转速度以及风扇直径都会增强风扇的噪声变化情况，故在船舶机械中要确保风扇的驱动力能够快速的调节转速的液压马达，对风扇起冷却作用，以便减少噪声的发出情况，对发动机做好转速控制。

3.3 吸声降噪

吸声降噪，指采用吸声的材料吸收噪声、降低噪声强度的方法。一般利用吸声材料和装置吸收声能以降低噪声。

3.3.1 吸声材料

多孔吸声材料的内部和表面都有很多微小的细孔，孔和孔之间相互联通并直接与外界大气相连，具有一定的通气性。声波在空隙内传播时会引起经络间的空气来回运动，与静止的经络相互摩擦，由于空气的粘滞性和空气与经络之间的热传导作用，使声能转化为热能而消耗掉，从而起着吸收声能的作用。

3.3.2 空間吸声体

空间吸声体是由框架、吸声材料和护面结构做成具有各种形状的单元体，其降噪量一般为10dB左右。常用的几何形状有平面形、圆柱形、棱形、球形、圆锥形等，其中球体的吸声效果最好。空间吸声体的高频吸收效果随着吸声体尺寸的减少而增加，低频吸收效果则随着吸声体尺寸的加大而升高。空间吸声体的吸声性能主要由所用吸声材料核材料的填充方式所决定。

3.3.3 吸声尖劈

吸声尖劈是一种楔子形的空间吸声体，吸声尖劈是一种楔子形的空间吸声体，由金属网架内填充多孔吸声材料构成，吸声性能十分优良。吸声尖劈的形状有等腰劈状、直角劈状、阶梯状、无规状等。目前来看，吸声尖劈体积较大，不适合用于较小的设备。

3.4 传动噪声控制

在传动噪声控制中，要选用变速齿轮啮合和传动轴，确保其旋转中的振动变化情况。故需要选择噪声低的变速器，做好发动机、变速箱以及主减速器等器件的有效联结，采取柔性连接的举措，有效的控制转动抽的平衡度以及尺度，降低扭动振动所产生的噪声值。

3.5 液压系统噪声控制

在液压系统的噪声控制中，要选取不同的液压设备，确保其可以在高压高速的状态下进行，增强由此所产生的噪声误差。一般情况下，液压装置发出强噪声时，工作状态会慢慢受到影响，甚至部分元件使用寿命以及基础性能会有多层次的损伤度。故需要尽快的消除机械与压力的冲击值和压力脉动变化所产生的变化情况。

4  结束语

综上所述，现阶段国家越来越重视船舶机械噪声控制情况。为进一步提升船舶机械噪声基本情况，要增强人们的绿色低碳、环保理念，让人们生活在一个更加舒适的生活环境中，有利于提高人民的生活质量水准。在船舶机械的实际运行中，若是不重视噪声危害，很容易给周边环境带来严重的噪声污染，还会威胁到居民的生命安全。而重视该项工作有利于控制噪声污染，优化生产和生活环境，促进其全面进步与发展。

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