船舶轮机振动噪声控制综述

王克祥

摘要：由于随着经济的发展，人们对乘坐的交通工具的要求越来越高。而伴随着世界各大水上航道的开启，船舶也获得了越来越高的关注度，在运行过程中船舶轮机噪声会影响船舶运行的效率，对其的整改就很有必要，本文参考前人的研究和现有的技术从控制的方法和设计的策略两方面出发，最后得出噪声控制任重道远的结论。

关键词：船舶轮机;振动;噪声控制;低噪声

本文在船舶轮机噪声控制越来越有必要的形势下分析了振动造成为什么存在，之后又从如何控制这个热点问题出发，得出了可以从隔振设计、阻尼减振设计和被动吸振设计三个方法入手，同时运用低噪声指标和低噪声设计放大也很有必要，这是为了给船舶一个更好的运行环境。

一、船舶轮机振动噪声分析

船舶轮机振动噪音是在船舶运行中动力装置因为振动发出的噪音，这会干扰船舶在运行中的舒适度。这是因为在船舶的运行中，船舶轮机是非常重要的，它是船舶的动力装置，但是一般来说当船舶吨位过大，需要的动力相对的会更多。在这种情况下动力装置分负荷会很大，所以会出现噪音也是不可避免。噪音污染应该引起人们的注意，不仅会对人体产生不良影响，对环境也会有不好的效果。这样看来，如何降低船舶轮机的噪音就很有必要了。

首先，船舶轮机振动噪声，具有复杂的特点，轮机振动噪声控制的系统性非常强，必须以轮机的实践运行为主，才能提高振动噪声的控制水平。[1]由于船舶是在水中运行的，在运行的过程中，不仅仅会受到船体自身压力的影响，同时还会受到水流的阻力，使轮机运行的压力较大，导致轮机出现振动噪音的现象较为复杂，只有将复杂的情况清晰的分析出来，才能使用有效的方式对其进行解决。[2]在不同的情况下造成噪声的原因也是多种多样的，如船舶轮机在设计的时候存在不合理的部分，船舶轮机的养护不到位一些零件出现偏差，或輪机内的一些零件本身在运行时就可能会产生噪音。

二、船舶轮机振动噪音的控制方法

（一）船舶轮机振动噪音控制的要求

船舶轮机振动噪声控制理论的核心是：在保障轮机正常运行的基础上，降低振动和噪音的水平，促使轮机产生的振动和噪音，能够在人体接受的正常范围内。[3]

（二）船舶轮机的隔振设计

船舶轮机的振动是噪音污染产生的罪魁祸首，为了降低噪音我们可以从船舶轮机的隔振来大展手脚。隔振设计是通过把轮机与振源隔离。但是这种反打并不是适用所有的轮机，当船舶的吨位过大造成噪音过大时可以使用。在进行之前需要对轮机工作环境有一个大致的了解，之后到底是哪个部位的轮机造成最大的。如果这个部位可以进行隔振器的安装那就可以进行隔振的处理。这样振动造成的噪音可以在一定程度上减轻噪音污染，不过这种手段在使用的时候一定要确定隔振器不会对船舶轮机的作业造成影响，隔振器的控制频率、控制作用与原有噪音的对比都应该详细考虑，以避免产生不必要的麻烦。

（三）船舶轮机的阻尼减震设计

在船舶轮机运行中耗费的能量通常被称为阻尼，阻尼减震是指在轮机的运行中进行能量的转化，把发出噪音的那部分的能量转化成可以利用或者可以散发出去的能量，有时候热能会是一个不错的考虑。

船舶轮机在设计时会用到大量的金属材料。金属材料带有的固有属性可以起到一个阻尼减震的作用。在一般实际操作时，为了不影响船舶轮机的高效运转，在设计阻尼减震设计都会采用传播效率较高的介质如材质较好的复合材料，这样的转化可以使噪音内部吸收。不仅使控制有了便捷的方法，这种设计也可以节省人力物力使噪音对人体和环境的不良影响大大减少。但是我们不能一味的为了降低噪音，而忘记考虑轮机本身的运行的高质量。

（四）船舶轮机的被动吸振设计

当然，控制船舶轮机噪音的方法也是多种多样的，除了上文的两种方法，吸振也是一个常用的方法。被动吸振是利用动力的作用。与隔振器相似，这种方法是利用与船舶实际相符合的动力吸振设备对船舶轮机产生的噪音原因进行详细的分析，得出噪音的大小，具体情况，可以改善的程度等。之后根据实际情况，运用适宜的设施，使用动力设备特有的系统将船舶轮机内部存在的能量进行一个转化，降低轮机内部振动的频率，最终可以达到控制船舶轮机噪音的作用。除了被动吸振，主动也存在，但是考虑实际情况仍然大多采取了被动吸振的方法。

三、降低船舶轮机噪音的设计策略

船舶轮机低噪音的设计是在根本上解决噪音污染的途径，同时也是控制这种声音污染的一种方法，船舶轮机的运行效率的提高可以降低噪声的污染，使更多的能量去促进船舶运行。

（一）低噪声设计指标

在行业标准中，判断船舶轮机振动噪音控制的一大因素便是低噪音设计指标。这个指标是根据船舶的实际运行环境，设计出一个符合实际的指标。《海洋船舶噪声级规定》对安全健康的噪声做出了严格的界定。船舶轮机噪声会对不同的区域产生不同的影响，这就不得不提到船舶的机舱区、驾驶区还有起居区。在每个区域对人体造成危害的分贝都是不一样的，为了让噪音控制在人们可接受并且不会对人体造成不好的影响，这个指标的范围显得格外的重要，一般来说机舱区涉及到的噪音可能最大因为这里会有发电设备等大型机械且船员在机舱区生活的时间最少，但是驾驶为了保证安全必须严格控制，使受到的影响最小。生活区的要求相对较高但是低于驾驶区。

（二）低噪声设计方法

船舶轮机的低噪声设计通常来说有两种方法。一种是整体设计法，另一种则是高指标信息法。

整体设计法是将这个整体设为船舶，对整个船舶进行低噪声设计。在设计的过程中，设计时需要考虑到那个部位会产生噪音，这些噪音是不是在合理可控的范围内。如果不是应该采用怎样的方法进行降噪处理，还有现有的水平下哪种方法最可行。

而高指标法是依靠于有效的信息处理，有目的去对船舶振动轮机进行控制。这种方法与低噪声设计指标有关联，以这些指标为度量尺度来检测最后究竟符不符合要求。

四、结论

综上所述，由于船舶轮机噪声在船舶运行中会对船只的安全造成影响，并且会产生噪音污染，这样对船舶轮机噪声的控制就势在必行。为了使船只在运行中得到更好的保障，本文从隔振设计、阻尼减震设计、被动吸振设计提出三个方法，又从低噪声设计展开对降低噪声提出建议。但是这个任务依然任重而道远，随着科技的发展，研究水平的进步最终会被人完成。

参考文献：

[1]周炎.船舶低噪声设计技术研究[J].上海造船，2010（01）：31-34.

[2]于景龙.船舶轮机振动噪声控制研究进展[J].军民两用技术与产品，2016（16）：97-97.DOI：10.3969/j.issn.1009-8119.2016.16.090.

[3]王波.船舶轮机振动噪声控制研究[J].科技致富向导，2015（14）：62-62.