面向旋转机械设备的穿孔板吸声系统、控制方法及船舶与流程

本发明涉及降噪，尤其涉及一种面向旋转机械设备的穿孔板吸声系统、控制方法及船舶。

背景技术：

1、随着船舶大型化、高速化、绿色化发展，当前船舶对安静性与舒适性的要求也越来越高。振动噪声成为船舶设计和制造不可忽视的重要指标。船舶辐射噪声主要来源于各类机械设备对船体的振动，随着船舶机械设备隔振技术的发展，安装基座部位隔振效果得以大幅提升，而机械设备振动沿空气传播的问题日益凸显，已成为船舶隔振降噪设计亟待解决的关键问题。

2、传统的穿孔板吸声结构通常基于声腔共振实现被动吸声，即结构参数确定，其吸声性能也就很难改变，存在自适应性差等问题。特别是当前船舶机械设备逐渐实现变频控制，船舶机械设备的旋转频率f随运行工况而变化，因此，传统吸声结构的吸声频率较为单一，不能满足船舶机械设备多工况运行下的吸声需求。因此，亟需在传统吸声结构中引入主动控制技术，解决吸声结构自适应吸声能力不足的问题，提高噪声吸收的灵活性与有效性。

技术实现思路

1、本发明提供一种面向旋转机械设备的穿孔板吸声系统、控制方法及船舶，用以解决现有技术中吸声结构自适应吸声能力不足的缺陷。

2、本发明提供一种面向旋转机械设备的穿孔板吸声系统，包括：吸声结构，所述吸声结构设有多个穿孔；步进电机，与所述吸声结构连接，所述步进电机设有多个档位，所述档位调节时可对每个所述穿孔的面积进行调节，以获得不同穿孔面积时所述吸声结构的多个吸声系数曲线，其中，每个所述吸声系数曲线包括共振吸声频率和峰值吸声系数。

3、根据本发明提供的一种面向旋转机械设备的穿孔板吸声系统，还包括服务器，所述服务器用于对每个档位，以及每个档位所对应的所述吸声系数曲线中的共振吸声频率和峰值吸声系数进行存储，并建立吸声性能数据库。

4、根据本发明提供的一种面向旋转机械设备的穿孔板吸声系统，所述服务器还用于在旋转机械设备的运行工况发生改变后，根据所述旋转机械设备的旋转频率在所述吸声性能数据库中选择与所述旋转频率最接近的三个共振吸声频率，并将三个所述共振吸声频率所对应的三个峰值吸声系数中的最大值所对应的档位作为所述步进电机档位调节的目标档位。

5、根据本发明提供的一种面向旋转机械设备的穿孔板吸声系统，所述吸声结构包括：吸声筒体，所述吸声筒体设有空腔；第一盖板，与所述吸声筒体盖合，所述第一盖板设有多个第一穿孔；第二盖板，与所述第一盖板转动连接，所述第二盖板与所述步进电机连接，所述第二盖板设有多个第二穿孔，多个所述第二穿孔与多个所述第一穿孔一一对应设置，所述步进电机的档位调节时，可带动所述第二盖板转动，以对每个所述第一穿孔的面积进行调节。

6、根据本发明提供的一种面向旋转机械设备的穿孔板吸声系统，所述第二穿孔与所述第一穿孔的直径相等。

7、根据本发明提供的一种面向旋转机械设备的穿孔板吸声系统，每个所述第一穿孔与所述第一盖板的边缘相切，每个所述第二穿孔与所述第二盖板的边缘相切。

8、本发明还提供一种基于如上所述的面向旋转机械设备的穿孔板吸声系统的控制方法，包括：获取所述步进电机处于每个档位时，所述吸声结构的吸声系数曲线，其中，所述步进电机的档位数大于3，每个所述吸声系数曲线包括共振吸声频率和峰值吸声系数；在旋转机械设备的运行工况发生变化后，获取旋转机械设备的旋转频率；基于所述旋转频率选择最优的吸声系数曲线所对应的档位作为步进电机档位调节的目标档位。

9、根据本发明提供的控制方法，所述控制方法还包括：将每个档位，以及每个档位所对应的所述吸声系数曲线中的共振吸声频率和峰值吸声系数进行存储，并建立吸声性能数据库。

10、根据本发明提供的控制方法，所述基于所述旋转频率选择最优的吸声系数曲线所对应的档位作为步进电机档位调节的目标档位的步骤进一步包括：在旋转机械设备的运行工况发生改变后，基于所述旋转机械设备的旋转频率在所述吸声性能数据库中选择与所述旋转频率最接近的三个共振吸声频率，并将三个所述共振吸声频率所对应的三个峰值吸声系数中的最大值所对应的档位作为所述步进电机档位调节的目标档位。

11、本发明还提供一种船舶，包括：船舶舱室，所述船舶舱室内设有旋转机械设备；如上所述的面向旋转机械设备的穿孔板吸声系统，设于所述船舶舱室内，所述穿孔板吸声系统用于对所述旋转机械设备运行时产生的噪声进行消减。

12、本发明提供的面向旋转机械设备的穿孔板吸声系统，通过将吸声结构与步进电机连接，在步进电机的档位调节时，可对吸声结构的穿孔的面积进行调节，获得不同穿孔面积下的多个吸声系数曲线，进而可根据旋转机械设备的旋转频率与吸声系数曲线之间的接近关系得到吸声效果最优时步进电机的档位，实现了穿孔板吸声系统的自适应调节。

技术特征：

1.一种面向旋转机械设备的穿孔板吸声系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的面向旋转机械设备的穿孔板吸声系统，其特征在于，还包括服务器，所述服务器用于对每个档位，以及每个档位所对应的所述吸声系数曲线中的共振吸声频率和峰值吸声系数进行存储，并建立吸声性能数据库。

3.根据权利要求2所述的面向旋转机械设备的穿孔板吸声系统，其特征在于，所述服务器还用于在旋转机械设备的运行工况发生改变后，根据所述旋转机械设备的旋转频率在所述吸声性能数据库中选择与所述旋转频率最接近的三个共振吸声频率，并将三个所述共振吸声频率所对应的三个峰值吸声系数中的最大值所对应的档位作为所述步进电机档位调节的目标档位。

4.根据权利要求1所述的面向旋转机械设备的穿孔板吸声系统，其特征在于，所述吸声结构包括：

5.根据权利要求4所述的面向旋转机械设备的穿孔板吸声系统，其特征在于，所述第二穿孔与所述第一穿孔的直径相等。

6.根据权利要求4所述的面向旋转机械设备的穿孔板吸声系统，其特征在于，每个所述第一穿孔与所述第一盖板的边缘相切，每个所述第二穿孔与所述第二盖板的边缘相切。

7.一种基于权利要求1-6中任一项所述的面向旋转机械设备的穿孔板吸声系统的控制方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述基于所述旋转频率选择最优的吸声系数曲线所对应的档位作为步进电机档位调节的目标档位的步骤进一步包括：

10.一种船舶，其特征在于，包括：

技术总结本发明涉及降噪技术领域，提供一种面向旋转机械设备的穿孔板吸声系统、控制方法及船舶。上述的面向旋转机械设备的穿孔板吸声系统，包括：吸声结构和步进电机，吸声结构设有多个穿孔；步进电机与吸声结构连接，步进电机设有多个档位，档位调节时可对每个穿孔的面积进行调节，以获得不同穿孔面积时吸声结构的多个吸声系数曲线。上述的面向旋转机械设备的穿孔板吸声系统，在步进电机的档位调节时，可对吸声结构的穿孔的面积进行调节，获得不同穿孔面积下的多个吸声系数曲线，进而可根据旋转机械设备的旋转频率与吸声系数曲线之间的接近关系得到吸声效果最优时步进电机的档位，实现了穿孔板吸声系统的自适应调节。技术研发人员：曹光明,柯志武,代路,何涛,魏志国,吴牧云,柳勇,吕伟剑,李勇,郑召利,李邦明,郑伟,马灿,邹振海,向阳受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一九研究所技术研发日：技术公布日：2024/5/12