郵輪艙室噪聲預報指南 2022

指導性文件郵輪作為船舶工業(yè)界的明珠，具有體量大、載客量多、系舒適性要求高等特點，而郵輪艙室噪聲作為為避免郵輪建造完工后采取必要的降噪補救措施，降低對船舶艙室布置、空船重量和造船成本的影響，高效地建造出低噪聲高舒適性郵輪，CCS組織制定了 1 2 2 5 52.2艙室噪聲源傳遞路徑 6 7 7 15 3.2基于經(jīng)驗公式方法的噪聲預報 153.3基于數(shù)值計算方法的噪聲預報 17 23 34 34 35 35 37 37貨店、圖書館、棋牌室、花園酒廊、音樂臺、美Lp1.4.7加速度級La：加速度與參考加速度之比的以10為底的對數(shù)乘以20，單位為分1.4.8速度級：速度與參考速度之比的以10為1.4.10結(jié)構(gòu)噪聲：郵輪固體構(gòu)件(如機器基座、船體結(jié)構(gòu)、通風管路等)在激勵條件1.4.12噪聲自然衰減量：通風和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的噪聲在傳播過程中，由于氣流同管壁的摩擦，部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能，以及管道截面1.4.13隔聲量：艙壁或聲學舾裝構(gòu)件一側(cè)的入射聲功率級與另一側(cè)的透射聲功率級之t2.1.7本指南僅考慮與郵輪相關的噪聲源，如機械設泵泵2.1.8郵輪艙室主要噪聲源通常應以設備結(jié)構(gòu)噪聲和空氣輻射噪聲的實測數(shù)據(jù)作為輸2.2.1郵輪上噪聲主要通過空氣介質(zhì)和船體結(jié)構(gòu)兩種2.2.2.1機械設備空氣噪聲主要在距噪聲源較近或者含有噪聲源的艙室(如機艙、空調(diào)2.2.2.2郵輪管道通風噪聲主要由空調(diào)通風系統(tǒng)產(chǎn)生，通過通風管路及各元器件傳遞到2.2.3結(jié)構(gòu)傳遞噪聲主要是由主機等聲源經(jīng)由基座的振動傳到船體結(jié)構(gòu)或由螺旋槳激2.3.1除特殊艙室外，空調(diào)通風系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲是各在中高頻段；主機等設備結(jié)構(gòu)噪聲集中在中低頻，主要包括通風噪聲，電器設備的運行噪聲及機器設備傳遞到艙室健身房主要噪聲源包括通風設備、空調(diào)設備、健身設備運行的噪聲；舞廳、酒吧、多功能廳、電影院主要聲源包括音響設備運行的噪聲；畫廊、超市、雜貨店、圖書館、棋牌室、花園酒廊、音樂廳、美容院、按摩室、吸煙室等公共處所主要聲源包括機器設所主要包括娛樂設備運行的噪聲，如卡丁車、碰碰車、游樂場、水主要包括通風噪聲，電器設備的運行噪聲及機器設備傳遞到艙室主要包括各服務場所內(nèi)部設備運行的噪聲，機器設備傳遞到艙室室主要包括控制室內(nèi)設備發(fā)出的噪聲及機器設備傳遞到艙室內(nèi)的噪M?螺旋槳數(shù)量；N?螺旋槳葉片數(shù)量；P5wP是4否1是9否是否fr?發(fā)火率，可按下式計算：fr=c(60×S)f?倍頻程中心頻率，Hz；Nc?氣缸數(shù)；S?沖程數(shù)。aPwP6810581Lw(QH2?20①低壓風機：Lw=91+10lg(P)②中高壓風機：Lw=87+10lg(P)+10lg(H)?10①自由聲場條件：Lw=Lp+20lg(r)+11②半自由場條件：Lw=Lp+20lg(r)+8③混響聲場條件：Lw=Lp+10lg(V)?10lg(T)?14④管道內(nèi)聲場條件：Lw=+10lg⑤對于普通室內(nèi)聲場條件：Lw=?軸流風機不同工況聲功率級修正值(dB)表2.4.4.3(1)m4―848 4―8―式中：△b?各頻帶聲功率級修正值(dB)，見表2.4.4.3(2)。Δ05aP8式中：La—泵的加速度級，dB；參考加速度a0=10?6PP7977472.4.6.3非往復式泵的輻射聲P2.4.6.4往復式活塞泵的輻射PP9aP7977473.1.1為了對郵輪艙室噪聲進行計算，評3.1.2.1基于經(jīng)驗的簡化公式，通過分析具體船舶艙室離聲源的聲學路徑，估計出聲能3.1.2.2數(shù)值預報方法，一般低頻范圍內(nèi)采用有限元方法或邊界元等其它方法，中高頻3.2.1.2經(jīng)驗公式方法的噪聲預報中，主要噪聲源的空氣噪聲和結(jié)構(gòu)噪聲特性應由設計方提供，無法提供時可參3.2.2.1經(jīng)驗公式方法逐個計算每個主要噪聲源引起的艙室噪聲，然后將所有噪聲分量合成可得到該艙室的空氣計算源艙室的噪聲級計算源艙室的噪聲級計算相鄰艙室的結(jié)構(gòu)噪聲級計算相鄰艙室的結(jié)構(gòu)噪聲級計算透射進相鄰艙室的空氣噪聲級計算相鄰艙室的噪聲級計算相鄰艙室的噪聲級計算相隔艙室的噪聲級計算相隔艙室的噪聲級心或某一墻面中，Q=2；當聲源位于室內(nèi)某一邊線中點△R?考慮艙壁上有聲學覆蓋層時的修正。修正值Δi330000SFF3.3.1.2低頻頻段的艙室噪聲計算一般采用有限元、邊界元或無網(wǎng)格方法等，中高頻頻3.3.2.1郵輪艙室噪聲數(shù)值方法預報首先應確定相關噪聲源的噪聲譜及其分布情況；其次根據(jù)郵輪結(jié)構(gòu)設計圖，并結(jié)合郵輪艙室內(nèi)裝及減振3.3.2.2確定郵輪噪聲源，并獲取相關噪聲源譜數(shù)據(jù)(如廠家提供的機械設備倍頻程結(jié)構(gòu)噪聲譜、空調(diào)設備噪聲功率譜等，也可以通過母型船現(xiàn)(3)建立中高頻域統(tǒng)計能量分析(SEA)模型，設置聲學相關參數(shù)，統(tǒng)計能量模型見圖3.3.2.5確定關注艙室噪聲聲壓級和傳遞路徑，根據(jù)規(guī)范評價噪聲水平。在給定的倍頻3.3.3.1基于有限元法的船舶振動噪聲分析是將船舶結(jié)構(gòu)、聲場離散為若干單元，建立并求解整個船舶系統(tǒng)的動力學方程矩陣，得到節(jié)點的KssKss0Ksass0KsaKaa0MaaT0MaaTCs?結(jié)構(gòu)的阻尼矩陣；Ca?聲學的阻尼矩陣；MssM?結(jié)構(gòu)的質(zhì)量矩陣；?聲學的質(zhì)量矩陣；ρ0?流體的密度；}?結(jié)構(gòu)的位移向量；{pi}?聲壓向量；{st}?作用于結(jié)構(gòu)上的作用力向量；{Fat}?聲學激勵向量。(4)船舶結(jié)構(gòu)、聲場的單元尺寸需要滿足相應的劃分要求。對于線率fmax，則所有線性單元的長度不大于，其中c為聲速；(5)船舶結(jié)構(gòu)和聲場的交界面需要保持兩者的單元尺寸相近，并定義結(jié)構(gòu)單元和(6)以水線為基準將舷側(cè)結(jié)構(gòu)分為兩個部分，水下部分的單(1)材料屬性主要指船舶結(jié)構(gòu)的材料特性和聲場的介質(zhì)特性，單元屬性應選擇相應材料(3)單元屬性主要包括船舶結(jié)構(gòu)和聲場的材料特性、介質(zhì)特性(2)提取艙室中間位置的聲壓作為該艙室的噪聲計算結(jié)果(連續(xù)譜形式)，如艙室內(nèi)聲(3)將連續(xù)譜聲壓級Lpi轉(zhuǎn)換為倍頻程或1/3倍頻程中心頻率對應的聲壓級3.3.4.1基于統(tǒng)計能量法的船舶聲振動分析是將船舶劃分成若干子系統(tǒng)，通過建立并求式中：[D]—n×λ階連接矩陣；[Y]—λ×λ階耦合損耗矩陣；λ—子系統(tǒng)間的連接數(shù)。=V= EiMi式中：Ei—第i個子系統(tǒng)的能量；c式中：Zc2\EiMiiMi—第i個子系統(tǒng)的質(zhì)量，即空間聲場的空氣質(zhì)量。(1)激勵源的標準輸入?yún)?shù)為輸入功率(倍頻程形式)。設備對船體結(jié)構(gòu)的輸入功率主要包括設備的振動通過機腳傳遞到基座及船體結(jié)(5)設備振動對船體結(jié)構(gòu)的輸入功率P應根據(jù)臺架試驗所測得(6)如臺架的基座結(jié)構(gòu)、設備的安裝方式(包括隔振器型號等)和實船相近，可以直接采用臺架上的基座振動數(shù)據(jù)作用于SEA模型的基座結(jié)構(gòu)上；如不相近，可以通過阻抗換算3.3.5.2將上述3.3.5.1的計算結(jié)果與通風噪聲計算結(jié)果進行疊加，得到郵輪上各艙室管路系統(tǒng)各元件氣流噪聲通風機聲源噪聲管路系統(tǒng)各元件氣流噪聲通風機聲源噪聲管路系統(tǒng)各元件噪聲自然衰減管路系統(tǒng)各元件剩管路系統(tǒng)各元件剩余氣流噪聲艙室空調(diào)通風噪聲艙室空調(diào)通風噪聲3.4.1空調(diào)通風系統(tǒng)的預報主要包括空調(diào)系統(tǒng)聲源噪聲的計算，的計算、管路系統(tǒng)氣流再生噪聲的計算等幾個主要方面，圖3.4.1為空調(diào)通風系統(tǒng)噪聲預報3.4.2空調(diào)系統(tǒng)聲源噪聲一般應由設備商提供實測數(shù)據(jù)，當沒有實測結(jié)果也可按照第23.4.3.1空調(diào)管路系統(tǒng)的噪聲自然衰減主要來源于靜壓箱、直管道、彎頭、三通、變徑式中：fco—截止頻率，按下式計算：fco=風管為矩形時)；fco=0.586(風管為圓形時)。α—靜壓箱內(nèi)襯平均吸聲系數(shù)，無內(nèi)襯吸聲系數(shù)見面積修正系數(shù)Af，dB/m21101011237122392224123612340144591658798進出風口偏移角修正系數(shù)Loae(f<fco)表3.4.3.2(2)000000000000000–1–3–4–6010–2–3–6010–2–4–600–1–2–3–400–1–2–3–50123570468024690136N/AN/AN/AN/AN/AN/A進出風口偏移角修正系數(shù)Loae(f≥fco)表3.4.3.2(3)0N/AN/AN/AN/AN/AN/A0149024801234501234600124501235701223301246900246900112301247012358002469002580036對于進出風口的中心軸不在一條直線上時，見圖3.4.3.2，偏移角的計算方法按照下式式中：θ?進出風口偏移角，度；金屬直管的聲衰減(dB/m)3.4.3.4彎頭的自然衰減在管路系統(tǒng)的自然衰減起到一定的作用，尤其在其有內(nèi)襯的彎葉片方形彎頭自然衰減量，表3.4.3.4(3)為圓形彎頭的自然聲衰減量，其中f為倍頻程中心fw<4800115684fw>7603fw<4800114467fw>38047fw<48012fw>19033.4.3.5三通自然衰減，其噪聲能量可按照支管的截面積比例(或風量分配比例)分配3.4.3.6變徑管自然衰減，遇到管道截面突變處所引起的自然聲衰減可按下式計S2?變徑后的管道截面積，m2。3.4.3.7風口末端反射損失的大小同風口面積、風口位置及噪聲頻率等有關，具體可由式中：Lw?風口傳入房間的聲功率級,dB;心或某一墻面中，Q=2；當聲源位于室內(nèi)某3.4.4.3變徑管的氣流噪聲Lw系數(shù)A、B表3.4.4.3(1)修正值K表3.4.4.3(2)987654321式中：Lwc—彎頭的比聲功率級(dB)，是Nstr的函數(shù)，Nstr=fde/v。對于10lgf下修正值θ=θ=θ=△b?頻帶聲功率級修正值見表3.4.4.5：θ0式中：Lwc—三通的比聲功率級，可根據(jù)v/va(分別為三通入口和出口的流速)和Nstr值由03.4.4.7各類送風口/回風口的全頻帶氣流噪聲聲功率級可由下式計算，各頻帶修正量ab-LW=15+60lgv+30lgξ+10lgS3.4.5除采用本節(jié)方法對空調(diào)通風系統(tǒng)的通風噪聲進行預報外，還可以采用CFD數(shù)值4.1.1空調(diào)系統(tǒng)的噪聲傳播至使用房間和周圍環(huán)境的噪聲級應符合郵輪所要求的噪聲風管內(nèi)的建議空氣流速(m/s)4.1.6暴露在室外的設備，當其噪聲達不到環(huán)境噪聲標4.1.7空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲，當自然衰減不能達到適用4.1.8消聲設備的布置應考慮風管內(nèi)氣流對消聲能力的4.1.9管道穿過機房圍護結(jié)構(gòu)