2. Расчет уровня звука за бортом судна

Ранее отмечалось, что в качестве ВШХ судна используется наибольшее значение уровня звука (в дБА) на расстоянии 25 м от плоскости борта. Для построения такой характеристики необходимо вначале определить уровень звука отдельных источников шума на этом расстоянии от борта судна.

Уровень звука, излучаемого кормовой системой волн судна, определяется по формуле

,			(6)
где	–	уровень звука, излучаемого кормовой системой волн судна, дБА;
	–	ширина судна, м;
	–	мощность главной силовой установки, кВт.

Уровень звука, излучаемого носовой системой корабельных волн, рассчитывается по формуле

,			(7)
где	–	уровень звука, излучаемого носовой системой волн судна, дБА.

Уровень звука на расстоянии 25 м от борта, создаваемый системой газоотвода дизеля, определяется следующим образом:

,			(8)
где	–	уровень звука на расстоянии 25 м от борта, создаваемый системой газоотвода дизеля, дБА;
	–	уровень звука на выходе из газоотводного коллектора на расстоянии 1 м, определяемого по формуле (1), дБА;
	–	затухание шума в газоотводном тракте, дБА;
	–	суммарное затухание шума в заглушающих устройствах, дБА;
	–	расстояние от выхода газоотводного тракта до борта, м.

Величина определяется по следующей формуле:

,			(9)
где	–	затухание шума в газоотводном тракте, дБА;
	–	расстояние от выхлопного коллектора двигателя до среза выхлопной трубы, м;
	–	количество поворотов на этом участке дымохода.

Величина затухания шума в заглушающих устройствах (утилизационные котлы, искрогасители, глушители шума выхлопа) приведена в табл. П.4.

Подавление шума реактивным глушителем с загнутыми трубками (см. табл. П.4) зависит от коэффициента расширения (), который равен:

,			(10)
где	–	коэффициент расширения;
	–	площадь поперечного сечения расширительной камеры, м2;
	–	площадь поперечного сечения газоотводного трубопровода, м2.

Одним из основных источников шума, излучаемого судном, являются открытые световые люки шахт МО. При расчете уровня звука предполагается, что в МО, имеющем шахту, расположены только главные двигатели и дизель-генераторы. Шумом остальных механизмов пренебрегают как незначительным по сравнению с уровнем звуковой мощности главных и вспомогательных двигателей.

Учитывается также расположение шахт МО. Чаще всего встречаются два варианта расположения шахт, показанные на рис. 1.

Рис. 1. Расположение шахт МО судов в диаметральной плоскости (ДП) (а)

и по бортам (б)

Уровень звука, излучаемый открытым световым люком шахты МО, выходящим на борт, для которого производится расчет, определяется по формуле:

,			(11)
где	–	уровень звука, излучаемый открытым световым люком шахты МО, выходящим на борт, для которого производится расчет, дБА;
	–	уровень звука в сечении шахты по световому люку, дБА;
	–	площадь проема светового люка на рассматриваемом борту, м2;
	–	расстояние от светового люка до борта, для которого производится расчет, м;
	–	количество открывающихся световых люков рассматриваемого борта.

Уровень звука для противоположного борта в этом случае определяется по формуле

,			(12)
где	–	уровень звука для противоположного борта, дБА;
	–	площадь проема светового люка, м2;
	–	ширина судна, м;
	–	число открывающихся световых люков.

Для шахт, расположенных в ДП судна (см. рис.1), уровень звука, создаваемый открытыми световыми люками, рассчитывается логарифмическим суммированием уровней звука обоих бортов.

Уровень звука в сечениях шахты МО по каждому световому люку рассчитывается отдельно для главных двигателей и для дизель-генераторов по следующей формуле:

,			(13)
где	–	уровень звука в сечениях шахты МО по каждому световому люку, дБА;
	–	корректированный уровень звуковой мощности главного двигателя, дизель-генератора, определяемый по формуле (2), дБА;
	–	количество одновременно работающих одинаковых дизелей;
	–	затухание звука в помещении МО, дБА;
	–	акустическая эффективность звукопоглощающих конструкций в МО, дБА;
	–	спад уровня звука в шахте, дБА, при наличии в ней звукопоглощающих конструкций;
	–	затухание шума на выходе из светового люка, дБА.

Затухание звука в помещении МО () представляет собой функцию спектра шума двигателя () и полной площади ограждений МО ():

(14)

С достаточной для практических расчетов точностью эта величина определяется графически (рис. 2).

Характеристика спектра шума дизелей () определяется с применением графика (рис. 3).

Акустическая эффективность звукопоглощающих конструкций, установленных в МО (), представляет собой функцию от характеристик спектра шума в МО (), площади ограждений МО () и площади звукопоглощающих конструкций (), при этом:

.

(15)

Для практических расчетов величина определяется с помощью графика (рис. 4).

На рис. 4 величина площади звукопоглощающих конструкций дана в долях ограждающих конструкций МО (= 0,2; = 0,6).

Спад уровня звука в шахте при наличии в ней звукопоглощающих конструкций определяется по формуле

,			(16)
где	–	спад уровня звука в шахте при наличии в ней звукопоглощающих конструкций, дБА;
	–	высота шахты МО, (см. рис. 1), м.

Рис. 2. Величина , учитывающая затухание звука в помещении

Затухание шума на выходе из светового люка представляет собой функцию вида

,			(17)
,			(18)
где	–	затухание шума на выходе из светового люка, дБА;
	–	характеристика спектра шума на выходе из светового люка высоты шахты МО, дБА;
	–	площадь расчетного светового люка, м2.

Рис. 3. Характеристика спектра шума дизеля

Величина определяется по формуле

,			(19)
где	–	изменение спектра шума в МО в результате установки звукопоглощающих конструкций, дБА;
	–	изменение спектра шума в шахте МО при установке в ней звукопоглощающих конструкций, дБА.

Величину определяют по графику рис. 5 в зависимости от характеристики спектра шума в МО () и площади его ограждающих конструкций ().

Величину определяют по диаграмме (рис. 6) в зависимости от или (+), для МО соответственно без звукопоглощающих конструкций или с их наличием.

Рис. 4. Акустическая эффективность звукопоглощающих

конструкций МО

После определения величины и рассчитывают затухание шума на выходе из светового люка. Практически для этого пользуются графической формой функции (17), показанной на рис. 6.

Рис. 5. Изменение спектра шума в МО после установки

звукопоглощающих конструкций

Рис. 6. Затухание шума () на выходе светового люка