摘 要

船舶需要在海上长时间航行离不开一套发达的用以通风循环的管路系统，这些通风管路系统在正常工作的同时，难免会产生不容小觑的噪声隐患。 随着经济和科学技术的飞速发展，人们对生活品质的要求也愈发变高，虽然如今快捷方便的生活方式让人们的工作活动效率变高，但同时这些便捷的背后也许会带来对坏境的破坏，噪声污染就是其中之一。船舶上的游客和工作人员就面临着这个严峻的问题，这些主要来自空调通风管路系统的噪声对人们的生理和心理以及正常的生活都造成了极坏的影响。由常识可知持续的一定强度的噪声会导致人的听力系统受到严重损坏。我国目前正大力发展邮轮经济，无论是货运还是旅游业，提高邮轮声学舒适性不仅对乘客和船上的员工水手的生活环境舒适性有着重要的意义，更能进一步带动我国经济更好更快更好的发展。

本文选取典型邮轮通风弯管作为模型，联合网格划分软件（ICEM CFD）、计算流体动力学软件（FLUENT）和声学计算软（Virtual.Lab Acoustics），基于声学边界元方法对典型通气管路噪声进行数值计算分析及预报。

本文运用有限元模拟计算与理论分析相结合对典型通气管路噪声特性展开研究，不仅保证了计算的精度，避免了实物实验的麻烦，而且极大地提高了计算效率，对解决邮轮噪声问题具有重要意义。

关键词：邮轮通风管路；噪声；数值预报

Abstract

Ships need to sail for a long time at sea without a well-developed pipeline system for ventilation and circulation. While these ventilation pipeline systems are working normally, they will inevitably produce hidden dangers that cannot be underestimated. With the rapid development of economy and science and technology, people's requirements for quality of life are becoming higher and higher. Although today's fast and convenient lifestyle makes people's work activities more efficient, at the same time, these conveniences may bring right Environmental damage, noise pollution is one of them. Tourists and staff on ships are faced with this serious problem. The noise mainly from the air conditioning ventilating pipe system has a very bad impact on people's physiology and psychology and normal life. It is known from common sense that continuous noise of a certain intensity will cause serious damage to the human hearing system. China is currently vigorously developing the cruise economy, whether it is freight or tourism, improving the acoustic comfort of cruises is not only of great significance to the comfort of the living environment of passengers and crew sailors, but also can further drive our economy better development of.

In this paper, a typical cruise vent bend is selected as the model, combined with meshing software (ICEM CFD), computational fluid dynamics software (FLUENT) and acoustic calculation software (Virtual.Lab Acoustics), based on the acoustic boundary element method for typical ventilation pipeline noise Carry out numerical calculation analysis and forecast.

This paper uses a combination of finite element simulation calculation and theoretical analysis to study the noise characteristics of typical ventilating pipelines. significance.

Key Words：Ventilation pipeline; noise; numerical prediction

目录

Abstract 4

第1章 绪论 6

1.1研究背景和意义 6

1.2 国内外研究现状 7

1.3 本文研究内容 8

第2章 通气管路噪声的预报方法 10

2.1 研究方法 10

2.2 ICEM CFD 10

2.3 通气管路内部流场数值模拟的基本理论 11

2.3.1 基本理论 11

2.3.2 基本流动方程 11

2.3.3 大涡模拟 12

2.4 声学理论 13

2.4.1 Virtual.Lab 13

2.4.2 声学基本方程 13

2.4.3 声学边界元法 14

第3章 邮轮通风管路流场数值计算 15

3.1 引言 15

3.2 直角弯管管路内部流场计算 15

3.2.1 计算模型 15

3.2.2 划分网格 16

3.2.3 流场计算 17

3.3 本章小结 18

第4章 管路声场计算及分析 19

4.1 弯管声场分析 19

4.1.1 管口声场计算 19

4.1.2 结果分析 23

4.2 不同参数下管口声场分析 23

4.2.1 不同流速管口声场计算与分析 23

4.2.2 不同管径管口声场计算与分析 24

4.3 本章小结 26

第5章 总结与展望 27

5.1 全文总结 27

5.2 工作展望 27

参考文献 28

致 谢 29

第1章 绪论

1.1研究背景和意义

当今国内外邮轮行业的发展可谓有目共睹，船舶行业无论是旅游还是货运从有到无、从落后到兴盛都是前人不断摸索不断研究改良船舶的功劳。从2006年开始，以上海为首的沿海港口城市纷纷设立邮轮码头，象征着中国的船舶行业正式开始发展。接下来的十年间，我国邮轮旅游经济进入了空前的发展，不仅从从无到有，从游客数量上来说更是质的飞跃，累计邮轮游客数量排名全球第二。随着国明经济的增长，人们的生活水平也得到改善，在这种条件下邮轮旅游行业应运需求更加旺盛。据有关调查资料显示欧洲地区是我国旅游者最偏爱的地区，无可厚非人们总是向往更发达的地区，也能体验国内没有的异域风情。而上海则是大部分游客倾向选择的出发地，上海的邮轮码头可谓品质最好、设备最齐全、服务更加完善，对追求出行质量的国民来说是不二之选。在近年来国内旅游市场如此火热的背景下，我国邮轮行业的需求也越发高涨，因此伴随着邮轮的疑难杂症也应运而生。

本文研究的课题是邮轮空调通风管路噪声数值模拟及控制技术，不论是货运还是旅游所用到的邮轮等大型客船的空调通风循环系统的噪声问题越来越得到有关部门和部分学者的重视，同时包括船舶上的工作人员水手和乘客都对邮轮等大型客船的声学舒适性要求也越来越高。与此同时，结合当今世界经济形势和发展趋势，各国目前都在大力发展邮轮经济，进出口发展越来越繁荣，所以提高邮轮的声学舒适性不仅能让船上人员的工作和生活得到改善和对海洋生物的大环境造成更小的影响，而且对全球大环境下的邮轮贸易具有重大意义，进而更能促进我国经济更好更快地发展。