邮轮室内娱乐活动的噪声特征研究文献综述
2020-04-14 22:18:52
1.1研究背景与意义
邮轮被誉为造船业“皇冠上的明珠”,也有人形容它是“技术与工艺”的最佳融合,是我国高技术船舶中仍没有取得突破的重点领域,是我国船舶工业综合能力迈向高端的重要标志全球造船业步履维艰的今天,全球建造豪华邮轮的五大造船厂却风景独好。
有资料表明,到2022 年全球将新建造 49艘豪华邮轮。遗憾的是,这其中没有一艘是中国公司订购的。也就是说,中国本土的邮轮公司只能花高价购买从外国公司转手的新邮轮,或仅从事邮轮产业下游的港口接待、包船售票等低端、低利服务。另一方面,中国邮轮市场的发展速度远超预测,上海吴淞国际邮轮港已成为亚洲最大的邮轮港,客流量年增速超过 40%。中国建造属于自己的邮轮已刻不容缓。
但是,西方一直在世界邮轮制造业中占据着垄断的地位,目前全球正在运营的400多艘邮轮中,绝大多数都是由位于欧洲的厂家建造。我国的邮轮自主生产事业仍处在起步阶段,上海外高桥造船厂于 2015年末宣布,将与国内、外多家船舶设计机构合作,建造首艘国产 10 万吨级以上豪华邮轮;中船工业集团在 2017 年3月提出,计划通过引进船型平台或优化现有船型的方式,争取在 2021 建成交付我国首艘本土建造、本土运营的中小型邮轮。
邮轮是以运输为目的,兼具休闲娱乐功能的高端客船,其对 NVH 性能的要求很高。CCS 基于近年来的科技研究成果,围绕邮轮的功能需求,识别出邮轮的技术要点和难点,并充分考虑现阶段业界对邮轮的技术诉求,编制了《邮轮规范》并于 2017 年 1 月 1 日生效。《邮轮规范》中明确了包括乘客空间、舒适度和乘客休闲设施等三方面要求。其中,评价邮轮舒适度的指标包括噪声、振动和室内气候三个方面,规定在邮轮设计阶段应评估船体振动和舱室噪声情况并向 CCS 提交计算报告。
事实上,船舶内部噪声源数量庞大且分布广泛,其辐射能力强、辐射形式多样;船体又是由甲板板、船壳板和起支撑作用的内部骨架组成的薄壳结构,振动噪声可以沿板架传递至很远的舱室;又因为船舶空间相对小且拥挤,致使船舶舱室噪声水平会远高于陆地建筑的室内噪声。若在船舶设计完成或建成后再考虑舱室噪声问题,需增加大量的噪声治理措施,不仅大幅度提高成本,增加技术上的难度,还会对其它设施产生影响。因此,在船舶设计初期,就应将舱室噪声情况纳入考虑范畴,分析船舶噪声源的特性,选择科学的声学设计方案,降低舱室噪声。
1.2国内外研究现状
通过文献调研可以发现,近年来国内外对邮轮室内娱乐活动的噪声特征的研究已经得到开展,且不同文献的研究有着不同的侧重点。
对于邮轮室内娱乐活动噪声特征的实验与模拟已经开展了大量工作并取得了一定成果。闫森森、刘一鸣教授等人研究发现舱室噪声控制方式按照降噪原理分为主动的有源降噪和被动的结构优化两种方式。目前,国内的船厂及船舶研究所的控制方法还是以结构及声学优化为主,通过帖敷阻尼及吸声材料降低噪声超标舱室的声学响应。这种思路往往是船舶已经建造完成,针对异常舱室的一种补偿措施。为此,基于统计能量法(SEA)讨论某船舶舱室特性及降噪措施。
王志刚、姚辉等人研究了邮轮中中速柴油机的辐射噪声仿真分析方法; 阐述了柴油机辐射噪声计算时的模型建立、激励力确定、声压计算方法; 对该型柴油机在不同工况下的辐射噪声进行了分析,对柴油机不同部件对整机声学贡献量进行分析,实现了该型柴油机辐射噪声水平的预估。研究成果可应用于邮轮主推进柴油机的振动噪声控制设计。