2023船舶噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)程

船舶噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)程JT/T023目 次范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 1

…………………1…………………3…………………6…………………9隔振和減振設(shè)計(jì) 11附錄A(規(guī)范性) 倍頻帶允許聲壓級查算表 15附錄B(資料性) 各種船用隔聲復(fù)合結(jié)構(gòu)的隔聲量 16參考文獻(xiàn) 20Ⅰ船舶噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)程范圍本文件規(guī)定了船舶總體設(shè)計(jì)中的噪聲控制的總體原則,以及隔聲設(shè)計(jì)、消聲設(shè)計(jì)、吸聲設(shè)計(jì)、隔振和減振設(shè)計(jì)的要求。本文件適用于海洋及內(nèi)河新建、改建各類船舶設(shè)計(jì)中的噪聲控制設(shè)計(jì)。規(guī)范性引用文件。僅()。GB5980 內(nèi)河船舶噪聲級規(guī)定GB/T7452 機(jī)械振動(dòng) 客船和商船適居性振動(dòng)測量、報(bào)告和評價(jià)準(zhǔn)則術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.3.3.3.

A聲級 A-weightedsoundlevel聲級計(jì)的A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測得的聲壓級。來源:GB/T4595—2020,36,有修改]輻射噪聲 soundradiation以空氣為介質(zhì),結(jié)構(gòu)振動(dòng)聲源向船舶艙室空間傳導(dǎo)的噪聲。動(dòng)力機(jī)械 powermachinery船舶動(dòng)力中將自然界中的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能而做功的機(jī)械裝置。注:包括柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和正在發(fā)展中的其他新型動(dòng)力機(jī)械。吸聲結(jié)構(gòu) soundabsorptionstructure其構(gòu)成材料本身不具備吸聲能力,但由材料制備成特殊結(jié)構(gòu)形式可實(shí)現(xiàn)吸聲功能的結(jié)構(gòu)。注:包括多孔吸聲結(jié)構(gòu)、共振吸聲結(jié)構(gòu)和特殊吸聲結(jié)構(gòu)?？傮w原則41 總則411 船舶總體設(shè)計(jì)中的噪聲控制設(shè)計(jì)包括船舶動(dòng)力裝置和船體的噪聲控制設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。412 船舶動(dòng)力裝置噪聲控制設(shè)計(jì)指在確定位置及尺度時(shí),以及在主輔機(jī)等設(shè)備選型中充分考慮低噪聲要求,采取必要的減振降噪措施。413 船體噪聲控制設(shè)計(jì)包括船體總布置,居住艙室及螺旋槳的噪聲控制設(shè)計(jì)。142 船舶動(dòng)力裝置噪聲控制設(shè)計(jì)421 機(jī)艙噪聲控制設(shè)計(jì)4211 機(jī)艙位置的確定除應(yīng)滿足船舶用途和船舶類型等常規(guī)設(shè)計(jì)條件外,還應(yīng)滿足噪聲控制的要求,在確定生活起居艙室、駕駛室和其他有噪聲控制要求的場所位置時(shí),宜盡量遠(yuǎn)離機(jī)艙。4212 機(jī)艙尺度的確定,除應(yīng)有利于機(jī)械及機(jī)器安裝安全操作及維修方便外,還應(yīng)減小輻射噪聲及結(jié)構(gòu)噪聲傳遞。4213 機(jī)艙控制室的布置,原則上宜布置在機(jī)艙的前部,盡可能遠(yuǎn)離主輔柴油機(jī)和螺旋槳,對不同噸位和類型的船舶也宜根據(jù)實(shí)際情況合理布置。422 動(dòng)力機(jī)械噪聲控制設(shè)計(jì)4221 宜選用振動(dòng)與噪聲較低的動(dòng)力機(jī)械,以減小空氣噪聲和結(jié)構(gòu)噪聲。4222 宜在增壓器進(jìn)氣口處設(shè)置消聲裝置,以消除其高頻噪聲;對不安裝廢氣鍋爐的柴油機(jī)排氣口應(yīng)加裝排氣消聲器。所有通風(fēng)、空調(diào)的進(jìn)排氣口均應(yīng)注意噪聲指向性。423 傳動(dòng)設(shè)備噪聲控制設(shè)計(jì)4231 宜選用液壓傳動(dòng)或嚙合性能好的斜齒輪傳動(dòng),以減小沖擊及敲擊聲。4232 應(yīng)提高軸系傳動(dòng)設(shè)備的加工和裝配精度,保證軸系對中,軸承間隙適中,傳動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),減小振動(dòng)和沖擊,以減緩結(jié)構(gòu)噪聲的傳遞。4233 甲板機(jī)械,如舵機(jī)、起貨機(jī)等,應(yīng)選用液壓傳動(dòng)設(shè)備,以減小噪聲。4234 可通過合理布置阻尼裝置等降低軸系振動(dòng)傳遞。424 管路系統(tǒng)噪聲控制設(shè)計(jì)4241 船舶流體機(jī)械,如空壓機(jī)、貨油泵、風(fēng)機(jī)等,其管路設(shè)計(jì)應(yīng)合理選擇管內(nèi)流速、流向;管路截面不宜突變,閥件宜選用低噪聲產(chǎn)品。4242 宜考慮所有管路的隔聲效果,管路與設(shè)備或構(gòu)件連接時(shí),如其中之一振動(dòng)強(qiáng)烈時(shí),應(yīng)采用柔性連接,對某些管段應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行包覆等隔振處理。43 船體總布置噪聲控制設(shè)計(jì)431 應(yīng)按聲學(xué)特性布置聲源和艙室,在條件許可的前提下盡可能把高噪聲源集中布置。432 居住艙室和工作艙室應(yīng)遠(yuǎn)離機(jī)艙,船尾和煙囪等高噪聲區(qū),在機(jī)艙棚和居住艙室之間應(yīng)設(shè)置走道、盥洗間、儲(chǔ)藏室等作為噪聲緩沖區(qū)。433 煙囪、通風(fēng)系統(tǒng)的排氣口應(yīng)遠(yuǎn)離和背向居住艙室和橋樓。434 機(jī)艙設(shè)置的雙重門應(yīng)和居住艙室門錯(cuò)開,面向煙囪的上層建筑道口應(yīng)設(shè)隔聲門。435 天花板、艙壁、甲板、門窗等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)避免共振,門窗還應(yīng)避免二次噪聲。436 船尾線形在滿足性能前提下,也應(yīng)滿足降噪要求;客船的船首結(jié)構(gòu)形式應(yīng)注意減小波浪引起的拍擊噪聲。437 船尾結(jié)構(gòu)應(yīng)避免局部共振,防止尾部振動(dòng)激勵(lì)引起橋樓振動(dòng)過大,超過相應(yīng)的振動(dòng)評價(jià)要求。438 類型、航區(qū)和用途等不同的船舶,總布置應(yīng)符合GB5980等規(guī)定的噪聲控制要求。44 居住艙室噪聲控制設(shè)計(jì)41 降低居住艙室的結(jié)構(gòu)噪聲,可采用以下措施:2彈性安裝動(dòng)力設(shè)備;彈性安裝上層建筑;彈性安裝隔聲內(nèi)襯,吊裝天花板,浮筑地板;艙壁結(jié)構(gòu)采用阻尼減振材料。42 降低居住艙室的聲輻射,可采用以下措施:設(shè)計(jì)隔聲性能優(yōu)良的單層或雙層隔聲艙壁;艙室圍壁敷設(shè)吸聲材料或安裝吸聲襯層;通風(fēng)管系進(jìn)入艙室前安裝消聲器,艙室內(nèi)選用低噪聲設(shè)備;噪聲控制要求較高的艙室,可鋪設(shè)地毯,懸掛厚絲絨窗簾等。45 螺旋槳噪聲控制設(shè)計(jì)451 合理設(shè)計(jì)螺旋槳前方船體的尾部線形,改善船體尾部的伴流分布;合理選擇螺旋槳葉數(shù)、螺距、側(cè)斜角等參數(shù),減小螺旋槳的激勵(lì)。452 螺旋槳葉梢和船尾應(yīng)有合理的間隙。螺旋槳設(shè)計(jì)應(yīng)避免產(chǎn)生空泡現(xiàn)象。453 螺旋槳制作要保證加工精度,裝配前應(yīng)作平衡試驗(yàn)。54 在已建成的船舶上,如果出現(xiàn)振動(dòng)噪聲超標(biāo),可采用更換螺旋槳、安裝導(dǎo)流鰭或避振穴等措施治理。隔聲設(shè)計(jì)1 一般規(guī)定511船舶隔聲設(shè)計(jì)是將聲源與受聲室進(jìn)行隔離的噪聲控制措施,主要包括:聲源隔聲設(shè)計(jì),可采用隔聲罩結(jié)構(gòu);對受聲室的隔聲設(shè)計(jì),可采用隔聲間控制室結(jié)構(gòu);噪聲傳播路徑的隔聲設(shè)計(jì),可采用隔聲屏壁結(jié)構(gòu)。5.1.2機(jī)艙內(nèi)強(qiáng)噪聲源的隔聲,在不影響操作、維修及通風(fēng)冷卻前提下,可采用相應(yīng)的可拆密封型或局部開敞式隔聲罩。5.1.3在機(jī)艙內(nèi)噪聲級超標(biāo)時(shí),宜優(yōu)先考慮設(shè)置符合內(nèi)河或者海洋船舶噪聲級要求的隔聲間(控制室)。5.1.4組合隔聲結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),應(yīng)遵循等透射原理,還應(yīng)注意孔洞、縫隙構(gòu)件的拼裝接點(diǎn)、電纜、管道的通過部位以及一切施工上容易忽略的隱蔽聲通道的漏聲,并做密封或消聲處理。52 隔聲設(shè)計(jì)程序和方法21 隔聲設(shè)計(jì)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:根據(jù)船舶的聲學(xué)資料、噪聲源特性和艙室聲學(xué)環(huán)境估算受聲部位倍頻帶聲壓級;確定艙室內(nèi)受聲部位允許的倍頻帶聲壓級;計(jì)算各倍頻帶的需要隔聲量;設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)母袈晿?gòu)件,組成隔聲結(jié)構(gòu)。522 受聲部位各倍頻帶的允許聲壓級應(yīng)符合GB5980的要求,按附錄A確定。523 各倍頻帶需要的隔聲量按式(1計(jì)算:TL=LP-LPa+5 (1)式中:L艙室受聲部位各倍頻帶所需的隔聲量,單位為分貝(dB);LP艙室受聲部位各倍頻帶的聲壓級,單位為分貝(dB);3LPa艙室受聲部位各倍頻帶的允許聲壓級,單位為分貝(dB)。524 隔聲構(gòu)件的隔聲量應(yīng)能滿足各倍頻帶隔聲量的要求,按實(shí)測得到。25 居住艙室的艙壁及甲板等隔聲構(gòu)件,按下述方法確定,即對頻率500Hz的隔聲量R500應(yīng)不小于下列數(shù)值:居住艙室之間及它們與通道之間艙壁:R50030dB;居住艙室的甲板包括露天甲板):R50040dB;廚房、餐室、娛樂室以及噪聲可能大于85dBA的區(qū)域與居室、醫(yī)務(wù)室之間艙壁:R50045dB;居住艙室與機(jī)艙之間艙壁:R50050dB。Sn526 隔聲室的實(shí)際隔聲量不僅與隔聲構(gòu)件有關(guān),還與隔聲室內(nèi)表面的吸聲系數(shù)α和內(nèi)表面面積有關(guān)。其值按式(2和式(3計(jì)算Sn式中:

TLP=TL0+10lgAP

(2)LP隔聲室的實(shí)際隔聲量,單位為分貝(dB);L0構(gòu)件隔聲量,單位為分貝(dB);AP隔聲室總吸聲量,單位為平方米(m2)。AP=∑αn·Sn (3)式中:Sn隔聲室內(nèi)各表面面積,單位為平方米(m2);αn隔聲室內(nèi)各表面的吸聲系數(shù)。53 隔聲結(jié)構(gòu)的選擇與設(shè)計(jì)531 隔聲結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),應(yīng)首先收集隔聲結(jié)構(gòu)固有隔聲量的實(shí)測數(shù)據(jù)。當(dāng)無現(xiàn)成實(shí)測數(shù)據(jù)時(shí),單層均質(zhì)隔聲結(jié)構(gòu)的隔聲量,按式(4)進(jìn)行估算:TLS=18lgρS+18lgfC-44 (4)式中:LS單層均質(zhì)隔聲結(jié)構(gòu)的隔聲量,單位為分貝(dB);ρS 隔聲結(jié)構(gòu)的面密度,單位為千克每平方米(kg/m2);fC 各倍頻帶中心頻率,單位為赫茲(z)。選用單層隔聲結(jié)構(gòu),應(yīng)防止吻合效應(yīng)影響,單層均質(zhì)結(jié)構(gòu)的吻合頻率,按式(5)計(jì)算:80SE式中:80SE

fc=1.c2δ ρV

(5)fc結(jié)構(gòu)的吻合頻率,單位為赫茲(z);c空氣中聲速,單位為米每秒(m/s),20℃時(shí),約等于340m/s;δS結(jié)構(gòu)厚度,單位為米(m);ρV結(jié)構(gòu)的材料密度,單位為千克每立方米(kg/m3);E結(jié)構(gòu)的材料彈性模量,單位為牛每平方米(N/m2)。選用復(fù)合結(jié)構(gòu)可提高單位質(zhì)量的隔聲量30dB),B列舉了若干船用隔聲復(fù)合結(jié)構(gòu)及其隔聲量,吻合頻率以及吻合頻率時(shí)的隔聲量。32 雙層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)滿足下列要求:隔聲結(jié)構(gòu)的共振頻率,50Hz以下,若雙層結(jié)構(gòu)的兩板由不同材料制作或用同種材料但厚度做得不同,則其共振頻率按式(6計(jì)算:4式中:

fgn=60δAδ

1 1++

(6)fgn 雙層結(jié)構(gòu)的共振頻率,單位為赫茲(z);δA 兩板間空氣層的厚度,單位為米(m);ρ1、ρ2兩板各自的面密度,單位為千克每平方米(kg/m2)。=考慮雙層板間介質(zhì)密度時(shí)的共振頻率按式(7)和式(8)計(jì)算:=式中:

fgn 1

1ρS1

1+ρS2+

ρAc2δA

(7)ρA空氣密度,單位為千克每立方米(kg/m3),常溫下為1.18kg/m3。式中:

fgn=c

1.8ρP(ρS1+ρS2)ρS1ρS2δP

(8)ρP兩板間介質(zhì)的密度,單位為千克每立方米(kg/m3);δP兩板間介質(zhì)層的厚度,單位為米(m)。50mm其間宜填充多孔吸聲材料,5dB進(jìn)行估算。吻合頻率不宜出現(xiàn)在中頻段,雙層結(jié)構(gòu)各層的厚度不宜相同,或采用不同剛度,或增加阻尼。雙層結(jié)構(gòu)的連接應(yīng)避免出現(xiàn)聲橋,雙層結(jié)構(gòu)的層與層之間、雙層結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間,宜完全隔開或采取隔振措施。33 隔聲門窗的設(shè)計(jì)與選用,應(yīng)防止縫隙漏聲,并滿足下列要求:隔聲門窗的隔聲性能應(yīng)與縫隙處理的嚴(yán)密性相適應(yīng);隔聲門窗構(gòu)件宜選用填充多孔材料如礦棉、玻璃棉等的夾層結(jié)構(gòu);門縫宜采用斜企口,密封條應(yīng)柔軟而富于彈性,并有壓緊裝置;隔聲窗的隔聲量超過25dB時(shí),應(yīng)采用雙層結(jié)構(gòu),40dB時(shí),可采用三層;層與層之間的邊框應(yīng)敷設(shè)吸聲材料;隔聲窗的各層玻璃厚度不宜相同,并不宜平行安裝;對隔聲門隔聲性能要求較高的場合,應(yīng)采用兩道門;機(jī)艙控制室門的隔聲量一般宜達(dá)30dB~35dB,對于機(jī)艙范圍內(nèi)其他工作間門的隔聲量為20dB~25dB。34 隔聲間控制室的設(shè)計(jì)符合下列要求:隔聲間控制室的底甲板宜作阻尼處理或采用浮筑地板;圍壁與頂棚宜采用雙層結(jié)構(gòu),并采用柔性連接;門窗宜采用雙層或三層結(jié)構(gòu);圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面應(yīng)有良好的吸聲設(shè)計(jì);隔聲間控制室的組合隔聲量,按式(9和式(10計(jì)算:LZ=10gτ (9)τ=∑SZi·τi/∑SZi (10)式中:LZ—隔聲室的組合隔聲量,單位為分貝(B)τ —隔聲室的平均透射系數(shù);τi 組合結(jié)構(gòu)的各部分透射系數(shù);SZi組合結(jié)構(gòu)的各部分的面積,單位為平方米(m2)。5隔聲間控制室內(nèi)應(yīng)采用低噪聲設(shè)備,進(jìn)、排風(fēng)口應(yīng)設(shè)置消聲裝置。35 隔聲罩的設(shè)計(jì)符合下列要求:隔聲罩殼可采用阻尼鋼板或鋁板制作;如采用厚度為05mm~2mm的鋼板或鋁板制作,殼體應(yīng)作阻尼處理。阻尼層厚度不應(yīng)小于殼厚的1~3倍;隔聲罩的內(nèi)側(cè)面,宜敷設(shè)吸聲層、吸聲材料應(yīng)有較好的護(hù)面層;護(hù)面層與設(shè)備表面之間的距離10cm;隔聲罩應(yīng)避免漏聲,并注意結(jié)構(gòu)噪聲的隔離;隔聲導(dǎo)內(nèi)設(shè)備的控制開關(guān)應(yīng)引到罩外,并設(shè)置觀察窗罩;隔聲罩的所有通風(fēng)、排煙以及生產(chǎn)工藝開口,均應(yīng)設(shè)置消聲器,其消聲量應(yīng)與隔聲罩的隔聲量相當(dāng);罩體與聲源設(shè)備及公共機(jī)座之間不應(yīng)有剛性接觸安裝隔振器);隔聲罩的形狀應(yīng)恰當(dāng),避免罩壁的平面與機(jī)器設(shè)備的平面平行,以防止罩內(nèi)空氣的駐波效應(yīng)和罩殼共振,10mm;對于具有動(dòng)力,熱源的設(shè)備,宜考慮通風(fēng)散熱。36 隔聲屏障設(shè)置,應(yīng)靠近聲源或接受者,室內(nèi)設(shè)置隔聲屏障,應(yīng)在接受者附近做有效的吸聲處理。消聲設(shè)計(jì)1 一般規(guī)定611 船舶消聲設(shè)計(jì)主要適用于降低空氣動(dòng)力機(jī)械柴油機(jī)、增壓器、空壓機(jī)、通風(fēng)機(jī)以及其他氣體排放裝置等輻射的空氣動(dòng)力性噪聲。612 船舶空氣動(dòng)力機(jī)械噪聲控制設(shè)計(jì),除采用消聲器外,還可配合隔聲、隔振、阻尼減振等其他綜合降噪措施。613 船舶主輔發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)煙囪的敞開排氣口,除加裝廢氣鍋爐者外,均應(yīng)裝設(shè)消聲器。614 船舶消聲器的設(shè)計(jì),特別是柴油機(jī)排氣消聲器應(yīng)考慮其空氣動(dòng)力性能,應(yīng)將消聲器的壓力損失控制在柴油機(jī)功率比的許可范圍內(nèi)。15 為了減小氣流通過消聲器時(shí)產(chǎn)生的再生噪聲船舶消聲器和管道中氣流速度應(yīng)符合下列要求:內(nèi)燃機(jī)進(jìn)、排氣消聲器中的氣流速度,最大值不超過50m/s;空壓機(jī)、通風(fēng)機(jī)等的進(jìn)、排氣消聲器中的氣流速度,最大值不超過30m/s;空調(diào)系統(tǒng),消聲器內(nèi)氣流速度,最大值不超過10m/s。616 船舶消聲器應(yīng)滿足體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、阻損小,堅(jiān)固耐用等要求對有特殊用途的消聲器還應(yīng)滿足對防潮、防火、耐高溫、耐油污、防腐蝕等要求。62 消聲器設(shè)計(jì)程序和方法21 船舶消聲器設(shè)計(jì)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:確定空氣動(dòng)力機(jī)械或系統(tǒng)的噪聲級和各倍頻帶聲壓級;根據(jù)允許聲壓級計(jì)算出消聲量;確定消聲器的類型;確定消聲器的安裝應(yīng)置;設(shè)計(jì)或選用合適的消聲器。622 船舶空氣動(dòng)力機(jī)械或系統(tǒng)的噪聲級各倍頻帶的聲壓級由測量、估算或查找有關(guān)資料確定。623 允許噪聲級和各倍頻帶的允許聲壓級應(yīng)按附錄A確定,所需消聲量應(yīng)按523規(guī)定求出的噪6聲級與頻帶聲壓級計(jì)算得出。624 船舶消聲器的類型應(yīng)根據(jù)消聲對象的空氣動(dòng)力性能,并結(jié)合船舶防潮防火耐高溫等特殊要求確定。625 船舶消聲器的安裝位置應(yīng)根據(jù)輻射噪聲的部位和傳播噪聲的途徑確定。船舶柴油機(jī)排氣消聲器宜安裝在排氣總管上或安裝在距排氣管末端1/4λ管長處。626 船舶消聲器可根據(jù)現(xiàn)有定型系列消聲器性能參數(shù)選定或自行設(shè)計(jì)。63 消聲器的選擇與設(shè)計(jì)SX631 當(dāng)噪聲呈中高頻寬帶特性時(shí),可采用阻性消聲器,其靜態(tài)消聲量按式(11計(jì)算SX式中:

Dj=Φ(a0)CXLX

(11)Dj 消聲器內(nèi)無氣流情況(即靜態(tài))下的消聲量,單位為分貝(dB);Φ(a0)—消聲系數(shù),由駐波管法吸聲系數(shù)a0決定,按表1查得;CX —消聲器通道內(nèi)吸聲材料的飾面周長,單位為米(m);LX —消聲器的有效長度,單位為米(m);SX 消聲器通道橫截面積,單位為平方米(m2)。表1 消聲系數(shù)a00.10.20.30.40.50.60.70.80.9~1.0Φ(a0)0.10.20.40.550.70.91.01.21.5注1:當(dāng)消聲器內(nèi)有氣流時(shí),消聲量將隨氣流速度增高而降低。注2:消聲器長度增加到一定程度時(shí),由于氣流再生噪聲等原因,消聲量不再隨長度的增加而線性增加,因此,不能單純依靠增加消聲器的長度來提高消聲器的消聲量。632 設(shè)計(jì)阻性消聲器,應(yīng)防止高頻失效的影響,其上限截止頻率fH按式(12計(jì)算:fH=1.85c/de (12)式中:de消聲器當(dāng)量直徑,單位為米(m)。33 阻性消聲器結(jié)構(gòu)形式的確定,符合下述要求:當(dāng)管道直徑不大于400mm時(shí),可選用直管式消聲器。時(shí),可選用片式消聲器片式消聲器的片間距宜取~mm,~通?？墒蛊衽c片距相等,A15dB/m估算,其阻力系數(shù)可取0.8。較高的高噪聲設(shè)備(如羅茨鼓風(fēng)機(jī)等)消聲。折板式消聲器消聲片的彎折程度,應(yīng)以視線不能透0°其A0B/m1.5~2.5。當(dāng)需要獲得較大消聲量和較小壓力損失時(shí),可選用消聲通道為正弦波形,流線形,或菱形的聲流式消聲器,其阻力系數(shù)可在片式與折板式消聲器之間選取。對風(fēng)量不大,風(fēng)速不高的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng),可選用消聲彎頭,其氣流速度應(yīng)小于8m/s。634 擴(kuò)張室式消聲器設(shè)計(jì)6341 當(dāng)噪聲呈明顯低中頻脈沖特性時(shí)如船用大型低速柴油機(jī)或氣流通道內(nèi)不宜使用阻性材料74λ時(shí)(如空壓機(jī)進(jìn)排氣口,柴油機(jī)排氣管等),可選用擴(kuò)張室式消聲器,單節(jié)擴(kuò)張室式消聲器的消聲量按式(13)計(jì)算:4λ式中:

Dk=10g1+1

ζ-

2n22πLk (13)Dk單節(jié)擴(kuò)張室消聲器的消聲量,單位為分貝(B);ζ擴(kuò)張比;Lk擴(kuò)張室長度,單位為米(m);λ聲波波長,單位為米(m)。ζ按式(14)計(jì)算:式中:

ζ=Sk2/Sk1 (14)S1排氣管道橫截面積,單位為平方米(m2);S2擴(kuò)張室橫截面積,單位為平方米(m2)。6342 單節(jié)擴(kuò)張室式消聲器,Lk1/4λλ的奇數(shù)倍時(shí),消聲量達(dá)到最大值當(dāng)擴(kuò)張比ζ≥5時(shí),按式(15)計(jì)算:Dk=20lgζ-6 (15)6343 單節(jié)擴(kuò)張室式消聲器,當(dāng)Lk1/2λ或λ的偶數(shù)倍時(shí),消聲量達(dá)到最小值,即Dk0。344 擴(kuò)張室式消聲器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下:擴(kuò)張室式消聲器的消聲量,可用增加擴(kuò)張比管與管的截面積比的方法提高,擴(kuò)張比取值范4~15,4~6,8~15,20;其消聲頻率特性,可用改變室長的方法來調(diào)節(jié);將幾個(gè)擴(kuò)張室串聯(lián)使用來增大消聲量時(shí),各室長度不宜相等;為消除周期性通過頻率的聲波,1/21/4的內(nèi)接管,為保持良好的空氣動(dòng)力性能,30的穿孔管道連接起來;擴(kuò)張室式消聲器的內(nèi)管直徑不宜過大,400mm時(shí),可采用多管式。635 共振式消聲器設(shè)計(jì)6351 當(dāng)噪聲呈明顯低中頻特性時(shí),可采用共振式消聲器。典型的共振式消聲器是由一段開若干小孔的管道和管外一個(gè)密閉的空腔所構(gòu)成的消聲器,其共振頻率按式(16和式(17計(jì)算:式中:

fVn=c

nSaδaVX

(16)fVn共振式消聲器的共振頻率,單位為赫茲(z);n孔數(shù);Sa穿孔板的小孔面積,單位為平方米(m2);VX共振腔體積,單位為立方米(m3);δa穿孔板有效厚度,單位為米(m)。δa=δa0+0.8da (17)式中:δ0穿孔板厚度,單位為米(m);da穿孔板的小孔直徑,單位為米(m)。6352 共振式消聲器對某一頻率的消聲量按式(18)~式(20計(jì)算:8in式中:in

DV=10g1+f

χ/fVn-

/fin

2 (18)fin入射聲波的頻率,單位為赫茲(z);χ與共振消聲器性能有關(guān)的無量綱值,按照式(19)計(jì)算:χχ= 2SX

(19)式中:G傳導(dǎo)率,單位為米(m),按照式(20)計(jì)算:aG=nSa= a..

(20)aa0aδ 4(δ+08d)aa0a6353 共振式消聲器倍頻程頻帶消聲量按式(21計(jì)算:DV=10lg(1+2χ2) (21)354 共振式消聲器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下:共振式消聲器適用于帶有明顯低頻峰值噪聲及對氣流阻力要求較嚴(yán)的場合;為改善消聲頻寬,可增大共振腔體積,減小孔徑,在孔頸處增加阻尼,將相同共振頻率的共振腔串聯(lián)或并聯(lián);盡可能增大χ值,使χ≥2;穿孔板的板厚宜取1mm~5mm,孔徑宜為3mm~10mm,穿孔率宜為05~5,腔深宜為10cm~20cm;共振腔的幾何尺寸宜小于共振頻率波長的1/3,當(dāng)共振腔較長時(shí),宜分割成幾段,其總消聲量近似為各段共振消聲量之和;穿孔段宜集中在內(nèi)管的中部均勻分布,且長度不宜超過共振頻率波長的1/12,孔心距宜大于5倍;若在排氣噪聲的頻譜中,有某一較強(qiáng)的單調(diào)成分的噪聲,則可采用共振腔式消聲器來消除該噪聲分量。6.3.5.5當(dāng)共振式消聲器需在高速氣流沖擊下工作,且要求壓力損失較小,又不宜使用多孔吸聲材料時(shí),可采用消聲頻帶寬廣的微穿孔金屬板式消聲器。36為提高寬廣頻率范圍內(nèi)消聲效果,可根據(jù)具體消聲對象,做成阻抗復(fù)合式消聲器或擴(kuò)張共振復(fù)合式消聲器等。吸聲設(shè)計(jì)1一般規(guī)定7.1.1吸聲設(shè)計(jì)適用于原吸聲量較小,混響聲較強(qiáng)的各類艙室的降噪處理。以直達(dá)聲為主的噪聲,不宜采用吸聲處理作為降噪的主要手段。712吸聲設(shè)計(jì)適用于平均吸聲系數(shù)較低、混響聲較強(qiáng)的艙室,如機(jī)艙、應(yīng)急發(fā)電機(jī)室、空調(diào)機(jī)室等;吸聲量一般在3dBA~10dBA)。7.1.3吸聲降噪效果并不隨吸聲處理面積成正比增加,因此,吸聲設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)性與降噪要求的關(guān)系,確定吸聲處理面積。為方便吸聲材料充分發(fā)揮作用,應(yīng)將其布置在最容易接觸聲波和反射次數(shù)最多的表面上,如天花板、地板。7.1.4吸聲設(shè)計(jì)應(yīng)滿足防火、防潮、防腐、防塵等工藝與安全衛(wèi)生要求,同時(shí),還要兼顧通風(fēng)、采光、照明及裝修要求,注意埋件設(shè)置,做到施工方便,堅(jiān)固耐用。972 吸聲設(shè)計(jì)程序和方法21 吸聲設(shè)計(jì)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:確定吸聲處理前室內(nèi)的噪聲級和各倍頻帶的聲壓級;確定降噪地點(diǎn)的允許噪聲級和各倍頻帶的允許聲壓級,計(jì)算所需吸聲降噪量;計(jì)算吸聲處理后室內(nèi)應(yīng)有的平均吸聲系數(shù);確定吸聲材料或結(jié)構(gòu)的類型、數(shù)量與安裝方式。722 艙室吸聲處理前的室內(nèi)噪聲級以及各倍頻帶的聲壓級,可實(shí)測得出,也可按式(22)和式(23)計(jì)算:LP=LW+10gQ2+4 (22)式中:

4πr rLW聲源各倍頻帶聲功率級,單位為分貝(dB);Q聲源指向性因數(shù),當(dāng)聲源位于室內(nèi)幾何中心時(shí),Q=1;當(dāng)聲源位于室內(nèi)地面中心或某一墻面中,Q2;當(dāng)聲源位于室內(nèi)某一邊線中點(diǎn)時(shí),Q4;當(dāng)聲源位于室內(nèi)某一角落時(shí),Q8;r聲源至受聲部位的距離,單位為米(m);Rr=Rr聲學(xué)環(huán)境的房間常數(shù),單位為平方米(mRr=式中:

SCα1-

Aα1-α

(23)SC室內(nèi)壁面的總面積,單位為平方米(m2);α平均的壁面無規(guī)入射吸聲系數(shù);A—室內(nèi)各倍頻帶的總吸聲量,單位為平方米(m2)。 用式(22計(jì)算室內(nèi)聲壓級時(shí),α或總吸聲量Aα可由計(jì)算求得,也可通過測量房間混響時(shí)間求得。723 降噪地點(diǎn)的允許噪聲級和各倍頻帶的允許聲壓級應(yīng)按附錄A確定,所需吸聲降噪量可將室內(nèi)吸聲處理前的聲壓級減去允許聲壓級得出。724 吸聲處理后的室內(nèi)平均吸聲系數(shù),應(yīng)根據(jù)所需吸聲降噪量以及吸聲處理前室內(nèi)平均吸聲系數(shù),按式(24計(jì)算:ΔLp=10lg(α2/α1) (24)采用室內(nèi)總吸聲量計(jì)算,應(yīng)按式(25)進(jìn)行:ΔLp=10lg(Aα2/Aα1) (25)采用室內(nèi)混響時(shí)間計(jì)算,應(yīng)按式(26)進(jìn)行:ΔLp=10lg(T2/T1) (26)式中:ΔLp 吸聲降噪量,單位為分貝(dB);α1、α2吸聲處理前后的室內(nèi)平均吸聲系數(shù);A1、A2吸聲處理前后的室內(nèi)的總吸聲量,單位為平方米(m2);T1、T2 —吸聲處理前后的室內(nèi)混響時(shí)間,單位為秒(s)。725 吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)的種類、數(shù)量與安裝方式,應(yīng)根據(jù)吸聲處理后所需的室內(nèi)平均吸聲系數(shù)(或總吸聲量混響時(shí)間)的要求按7.3的有關(guān)規(guī)定確定。726 吸聲設(shè)計(jì)的效果,可采用吸聲降噪量及室內(nèi)工作人員的主觀感覺效果來評價(jià),通常,吸聲降噪量應(yīng)通過實(shí)測或計(jì)算吸聲處理前后室內(nèi)相應(yīng)位置的噪聲水平A聲級及各倍頻帶聲壓級來求得,也可10通過測量混響時(shí)間,聲級衰減等方法求得吸聲降噪量。73 吸聲構(gòu)件的設(shè)計(jì)31 吸聲構(gòu)件的設(shè)計(jì)與選擇符合下列要求:中高頻噪聲的吸聲降噪設(shè)計(jì),20mm~50mm厚的常規(guī)成型吸聲板;當(dāng)吸聲要求較高時(shí),50mm~100mm厚的超細(xì)玻璃棉等多孔吸聲材料,并加適當(dāng)?shù)淖o(hù)面層;寬頻帶噪聲的吸聲降噪設(shè)計(jì)~的空氣層,~厚吸聲層;中低頻噪聲的吸聲降噪設(shè)計(jì),可采用穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu),其板厚通常取2mm~5mm,孔徑Φ(3mm~6mm),5也可采用薄板共振吸聲結(jié)構(gòu);室內(nèi)濕度較高,或有清潔要求的吸聲降噪設(shè)計(jì),可采用薄膜復(fù)面的多孔材料或單、雙層微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu),微穿孔板的板厚及孔徑均應(yīng)不大于1mm,穿孔率可取05%~3,總腔深可取50mm~200mm;可將吸聲無紡布一種超薄的吸聲材料貼于各種穿孔板后組成復(fù)合吸聲體。32 吸聲處理方式的選擇符合下列要求:船舶艙室吸聲降噪設(shè)計(jì),宜對天花板及圍壁同時(shí)進(jìn)行吸聲處理;船舶機(jī)艙的吸聲設(shè)計(jì),可設(shè)置空間吸聲體,也可在聲源周圍設(shè)置隔聲屏;吸聲降噪設(shè)計(jì),當(dāng)采用空間吸聲體時(shí),吸聲體面積宜取艙室平頂面積的40%左右,或室內(nèi)總表15左右。8 隔振和減振設(shè)計(jì)1 一般規(guī)定811 船舶隔振和減振設(shè)計(jì),適用于船體、軸系、機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)控制以及振動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)噪聲控制。812 對振動(dòng)控制要求較高的居住艙室,工作艙室或設(shè)備,應(yīng)遠(yuǎn)離振動(dòng)較強(qiáng)的機(jī)械設(shè)備和螺旋槳等激勵(lì)源。813 隔振裝置形式應(yīng)由機(jī)械設(shè)備的激勵(lì)特性、物理參數(shù)、隔振器類型和技術(shù)參數(shù)、頻率特性、穩(wěn)定性及柔性等因素確定。814 減振設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)振動(dòng)激勵(lì)源和結(jié)構(gòu)特性以及減振的技術(shù)要求來確定。815 各類場所的隔振設(shè)計(jì)目標(biāo)值,除振動(dòng)響應(yīng)值應(yīng)滿足GB/T7452涉及有關(guān)機(jī)械設(shè)備振動(dòng)的有關(guān)規(guī)定外,還應(yīng)滿足附錄A確定的噪聲限值要求。82 隔振與減振設(shè)計(jì)程序和方法21 隔振與減振設(shè)計(jì)步驟如下:確定振動(dòng)傳遞比或隔振效率);確定激勵(lì)特性;確定物理參數(shù);確定隔振器類型和技術(shù)參數(shù);頻率調(diào)整;穩(wěn)定性設(shè)置;柔性連接。822 傳遞比按式(27計(jì)算:11式中:

T0=

1+4ξ2(fθ/fn)2[1-(fθ/fn)2]2+4ξ2(fθ/fn)2

(27)T0隔振系統(tǒng)的振動(dòng)傳遞比;fθ機(jī)械設(shè)備的激勵(lì)頻率,單位為赫茲(z);fn隔振系統(tǒng)的固有頻率,單位為赫茲(z);ξ隔振系統(tǒng)阻尼比。8.2.3激勵(lì)特性計(jì)算分析,即確定激勵(lì)的頻率、幅值、方向、作用點(diǎn),以及根據(jù)機(jī)械工作轉(zhuǎn)速范圍和激勵(lì)的簡諧次數(shù)作出速度圖譜,得出隔振的頻率范圍。8.2.4物理參數(shù)設(shè)計(jì),即確定整個(gè)機(jī)組或設(shè)備的質(zhì)量重心、慣性矩以及設(shè)備和安裝臺(tái)座的尺寸、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。825隔振器類型選擇及其技術(shù)參數(shù)選取,即確定隔振器最大載荷、最大靜壓縮量、最低固有頻率、阻尼系數(shù)、動(dòng)剛度、隔振器外形尺寸及數(shù)量。根據(jù)計(jì)算出的隔振系統(tǒng)的固有頻率和質(zhì)量,計(jì)算隔振器應(yīng)具有的剛度或選擇修正隔振系統(tǒng)質(zhì)量。8.2.6頻率調(diào)整應(yīng)使隔振系統(tǒng)的固有頻率(fn)滿足fθ≥2fn,通常頻率比fθ/fn宜取2.5~5,不應(yīng)選取1的頻率比。當(dāng)激勵(lì)頻率有多個(gè)單頻或是帶寬時(shí),在計(jì)算時(shí),應(yīng)采用最低的頻率。8.2.7在隔振設(shè)計(jì)時(shí),同時(shí)考慮穩(wěn)定性設(shè)置,以限制因船舶搖晃而引起最大相對位移;隔振器盡可能布置在機(jī)械或設(shè)備剛性最強(qiáng)的部位,與船體連接部位的結(jié)構(gòu)也應(yīng)加強(qiáng)。8.2.8隔振設(shè)計(jì)中凡遇到進(jìn)出管道的連接時(shí),應(yīng)采用柔性連接。8.2.9檢查、核算設(shè)備工作時(shí)的振幅是否達(dá)到要求,計(jì)算隔振器尺寸并進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并根據(jù)隔振效率和機(jī)器的啟動(dòng)和停機(jī)過程決定隔振系統(tǒng)的阻尼。83 隔振器的選擇與布置31 隔振器的選擇在考慮頻段內(nèi),隔振器的動(dòng)剛度最大值宜比匹配的基座動(dòng)剛度最小值至少低一個(gè)量級,保證阻抗差異。隔振器應(yīng)按以下要求選擇:頻率范圍為15Hz~5Hz,選用金屬彈簧減振器;頻率范圍為5Hz~15Hz,選用橡膠減振或玻璃纖維板;頻率范圍為10Hz~25Hz,選用橡膠減振墊或金屬絲網(wǎng)減振器;頻率范圍為20Hz~30Hz以上,選用軟木或毛氈;對特殊隔振器,按產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)選定。32 隔振器的布置隔振器的布置要求如下:安裝隔振器前應(yīng)對隔振器進(jìn)行預(yù)壓,然后校準(zhǔn)軸線隔振器布置,通常采用平置式1所示)、斜置式(如圖2所示)、全對稱式和全斜置式;隔振器應(yīng)對稱布置,應(yīng)使受力和靜壓縮量基本一致;機(jī)組可設(shè)置具有足夠剛性的公共基座提高隔振效果;隔振器可串聯(lián)使用以降低固有頻率,提高隔振效率;隔振器安裝后,應(yīng)設(shè)置橫向穩(wěn)定裝置,但不得使振動(dòng)短路;主機(jī)安裝隔振器后,主機(jī)上的油水管路要用彈性接頭連接,主機(jī)的排煙管要裝設(shè)波形膨脹節(jié),12螺旋槳與主機(jī)的連接也要配以彈性連接軸裝置,并且要保證穩(wěn)定裝置處的船體結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的剛性。標(biāo)引序號(hào)說明:1夾具的頂板2隔振器;3夾具的底板。

圖1 平置式標(biāo)引序號(hào)說明:1—被隔振設(shè)備安裝機(jī)腳; 4—調(diào)整墊片;2—基座; 5—螺栓;3—隔振器; 6—彈簧墊圈。圖2 斜置式833 隔振系統(tǒng)中的管道柔性連接331 下列管道系統(tǒng)的隔振應(yīng)采用柔性連接:低壓風(fēng)機(jī)進(jìn)出口風(fēng)管隔振可采用帆布接頭或人造革接頭),橡膠管以及隔振吊鉤或支架);一般水泵進(jìn)出口,羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)出口,冷凝機(jī)、空壓機(jī)以及真空泵的進(jìn)出管口管道系統(tǒng)可采用球型橡膠軟接頭,柴油機(jī)、空壓機(jī)排氣口及真空泵出口等管道系統(tǒng)應(yīng)采用不銹鋼或其他材料的波紋管;電機(jī)等設(shè)備的電氣管道,應(yīng)采用軟管;穿越天花板或艙壁的管道,應(yīng)用彈性材料隔開。8332 軟管位置應(yīng)設(shè)置在激勵(lì)源附近或振幅較大處。8333 穿過隔振器的螺栓應(yīng)采用軟墊圈和軟套管。1384 振動(dòng)激勵(lì)源的減振設(shè)計(jì)841 減小激勵(lì)及其傳遞,產(chǎn)生激勵(lì)力的設(shè)備宜安裝在船體梁總振動(dòng)的節(jié)點(diǎn)處。842 改變激勵(lì)系統(tǒng)的固有頻率或激勵(lì)頻率以及隔振系統(tǒng)的固有頻率,調(diào)頻避開船體共振的產(chǎn)生。843 煙囪和上層建筑的板格固有頻率應(yīng)錯(cuò)開。上層建筑板格固有頻率應(yīng)與主、輔柴油機(jī)排氣基頻錯(cuò)開,否則柴油機(jī)排氣管系應(yīng)采用彈性支承。844 機(jī)艙局部結(jié)構(gòu)的固有頻率應(yīng)與主機(jī)激勵(lì)力頻率錯(cuò)開,避免發(fā)生共振。845 在工藝和空間允許的情況下,建議在船舶振動(dòng)源基座、艙壁等振動(dòng)較大結(jié)構(gòu)上合理設(shè)置阻振質(zhì)量,可減小振動(dòng)幅值。46 采用阻尼減振,降低結(jié)構(gòu)噪聲,應(yīng)符合下列要求:阻尼可抑制外板,艙壁或其他薄板結(jié)構(gòu)的彎曲振動(dòng),降低輻射噪聲。阻尼對抑控共振區(qū)振動(dòng)峰值有效,對非共振區(qū)作用不大。阻尼材料的選取和工藝選擇視應(yīng)用對象而定;阻尼材料分板材、涂料、敷層三種類型;阻尼結(jié)構(gòu)分自由黏彈性阻尼和約束黏彈性阻尼兩種形式;阻尼涂料工藝通常有黏結(jié)、噴射和涂抹三種形式。結(jié)構(gòu)阻尼處理前最好先根據(jù)振動(dòng)模態(tài)確定最大振幅然后在結(jié)構(gòu)最大響應(yīng)處進(jìn)行阻尼處理。阻尼層的減振性與涂層厚度有關(guān),一般為金屬板厚的1~4倍。847 推進(jìn)裝置激勵(lì)源的減振設(shè)計(jì)可考慮裝設(shè)導(dǎo)流鰭,避振穴、彈性艉軸管等減振裝置。848 對隔振要求較高的機(jī)組或設(shè)備,利用單層隔振裝置尚不能滿足要求時(shí),可采用雙層隔振系統(tǒng)。14附 錄 (規(guī)范性)倍頻帶允許聲壓級查算表根據(jù)B5980所規(guī)定的噪聲A聲級限制值,按表A.1查得8個(gè)倍頻帶的允許聲壓級。表A.1 倍頻帶允許聲壓級噪聲限制值[dB(A)]倍頻帶允許聲壓級(dB)601252505001000200040008000901079790848180808285102928579767575778097878074717070727592827569666565677087777064616060626582726559565555576077676054