空化噪声具有连续谱的特征,其特性与桨叶片形状、桨叶面积、叶距分布等因素密切相关。在一定转速下,如果螺旋桨叶片旋转产生的涡旋频率与桨叶固有频率相近,还会产生一种叫做桨鸣的特殊噪音,进一步增加了噪声的复杂性。
轮船螺旋桨产生的噪音有多大?
船舶在航行过程中,由螺旋桨本身所产生的噪声是水下声音的重要组成部分。特别是当螺旋桨运转时,由于机械作用的直接干扰或是空泡溃灭现象,会产生一种宽频带的噪声,听起来沉闷且范围广。
在螺旋桨工作期间,因空泡或机械作用,尤其是空泡坍毁,所产生的无规律尖锐爆裂和打击声也是噪声的一大来源。如果螺旋桨出现空化现象,船舶水下的噪声将主要决定于螺旋桨噪声,此时对应的航速称为临界航速。
除了空化噪声,旋转噪声也是主要成分之一。这是螺旋桨在不均匀流场中工作时引起干扰力,其频率主要决定于桨轴转速乘以桨叶数,常称为叶频,以及螺旋桨机械不平衡引起的干扰力,其频率为桨轴转速,常称为轴频所产生的噪声。
轮船螺旋桨产生的噪音相当惊人,最高可达200分贝。这种巨大的声响主要来源于螺旋桨在水中旋转时产生的剧烈湍流,以及桨叶和轴系等机械部件振动所发出的声音,这些都是不可忽视的噪声源。
当螺旋桨进行旋转运动时,会在桨叶表面附近形成复杂的涡流,这些涡流的产生和消散过程也会带来噪声。此外,螺旋桨及其附近区域由于空泡的坍毁,会产生不规则的尖锐爆裂声和打击声,这也被称为螺旋桨噪音。