極地科考破冰船在開展大洋和兩極科學考察時,一方面如常規(guī)科考船一樣需盡量控制自身的輻射噪聲,以確保不影響探測設備的功能;另外一方面要求盡量減少自身輻射噪聲對海洋和兩極生物生存發(fā)展的影響。然而尤其是高等級破冰強度的極地科考破冰船,其所具備的特殊船型、大功率主機、高強度螺旋槳以及可能安裝于船體外的全方位推進器都會給水下輻射噪聲控制帶來了極大的挑戰(zhàn)。文中介紹了某極地科考破冰船項目水下輻射噪聲的前期研究。首先比較了船舶水下輻射噪聲相關標準,分析了船舶水下輻射噪聲的來源,歸納總結了抑制水下輻射噪聲的方法。然后針對某極地科考破冰船的水下輻射噪聲進行了實船驗證,實測中采用多水聽器方法,將測得的輻射噪聲數據與國外同類船進行對比,初步分析了目前極地科考破冰船水下噪聲特性。研究結果可為開展極地科考破冰船水下輻射噪聲抑制研究提供理論參考。

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【部分圖文】：

圖1不同海洋生物受船舶水下輻射噪聲以及聲吶影響的可能頻率范圍

ICES209的水下噪聲衡準主要針對海洋水體環(huán)境和生物種群進行研究的船只,尤其是對海洋生物自身聲學通信和信號能產生干擾的船只,海洋生物受船舶水下輻射噪聲影響的具體頻率分布如圖1所示[4]。例如,針對漁業(yè)科考船,為確保漁業(yè)資源調查時魚群的自然分布調查結果不受到調查作業(yè)本身的干擾,....

圖2DNVGLSILENTNotation和ICES209水下噪聲衡準

SILENT(R)(科考調查級)符號是基于1995年發(fā)布的ICES209修改而來,其對水下噪聲要求非常嚴格,唯一區(qū)別是SILENT(R)在低于25Hz的更低頻率段放寬了要求,如圖2所示。文中噪聲強度聲壓帶級參考1μPa@1m。SILENT(R)符號適用于包含漁業(yè)調查在內的所....

圖3CCSURNNotation和DNVGLSILENTNotation水下噪聲衡準比較

中國船級社(Chinaclassificationsociety,CCS)在面對國內海洋科考船和相關船型對水下輻射噪聲要求越來越高的前提下,基于自身經驗和發(fā)展需求,在2018年結合《船舶水下輻射噪聲指南》[5]的制定適時推出了水下輻射噪聲附加標志N(N=1,2,3),將水下輻....

圖4船體水動力噪聲渦流分析示意圖

通常船舶的水下輻射噪聲主要可分為以下3類:水動力噪聲[6]、機械噪聲及螺旋槳噪聲。由于有些科考破冰船采用全方位推進裝置,其螺旋槳噪聲應擴展到水下推進器的整體噪聲,而且這類噪聲往往是控制的重點和難點。其中,水動力噪聲又稱作流噪聲,屬于流體動力學噪聲的一種,是船舶在海面運動時形成的水....

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