项目基本情况Basic information of the project
柴油机是船舶主要的推进动力之一,柴油发电机组更是船舶必备的供电设备。柴油机工作时产生的排气噪声量级大,主要能量分布与人耳感受声音的敏感频率重合,是船舶主要噪声源之一。安装排气消声器是降低船舶柴油机排气噪声的有效和必要措施。
项目通过对船舶柴油机排气消声器设计与应用技术系统而深入的研究,突破了排气消声器结构设计与再生噪声消减技术、复杂结构消声器声学和流体动力性能预报技术、消声器性能测试与模拟试验技术,建立了系统的船舶柴油机排气消声器设计开发理论,编制了消声器设计、开发与生产流程,研建了国内首个船舶柴油机排气消声器性能模拟实验系统,形成了多达四十余个型号的船舶柴油机排气消声器型谱。项目共获批专利3项,发表各类论文14篇。
主要研究成果如下:
1)船舶柴油机排气消声器总体结构设计技术:针对船舶动力舱室或烟囱中空间有限,同时对消声性能要求较高的特点,研究提出了具有单进单出、双进单出等接口形式,消声器本体内部设置吸声筒体以消减中高频噪声为结构特点的主抗复合式排气消声器设计方法。
2)消声器内部流体再生噪声控制技术:研究提出了具有突出导流功能、可有效消减管口流场涡强度和湍动能的插管结构,使消声器的声学性能和流体动力性能得到极大的改善,插入损失普遍达到30dB(A)以上,阻力损失小于1kPa。
3)船舶柴油机排气消声器声学性能预报技术:研究提出了有限体积法和基于有限体积法的时域方法等船舶柴油机排气消声器声学性能预报算法,计入温度修正对消声器性能预报的影响,逐步改进、完善了传递矩阵法和有限元法等算法,有效提高了消声器声学性能预报精度、缩短了研制周期、降低了研发费用。
4)船舶柴油机排气消声器流体动力性能预报技术:研究提出了基于有限体积法的船舶柴油机排气消声器流体动力性能预报技术,形成了具有自主知识产权的计算软件,仿真计算结果与国际通行软件精度相当,与实验值相比误差小于5%。
5)研究设计并建成了国内第一个船舶柴油机排气消声器模拟实验系统:项目组早于1992年研建了我国第一个冷态船舶柴油机排气消声器模拟实验台,2006年建成了我国第一个热态多功能船舶柴油机排气消声器模拟实验台,2012年改进建成了性能更为完备的船舶柴油机排气消声器模拟实验系统,气体流量5000m3/h-30000m3/h、温度室温300℃-600℃,实验对象覆盖100kW-6000kW的船用柴油机排气消声器。
6)应用研究:二十余年来,针对多个船型设计、实验、开发了形状、尺寸各异的排气消声器,形成了通径从80mm直至1200mm的轴对称或异形消声器系列产品,满足了军民品市场的广泛需求。
管理团队与技术团队Management team and technical team
哈尔滨工程大学
效益分析Benefit analysis
该项目为储备库项目资源,暂无效益分析内容。