Voa.48D9c.2019
第48卷2019年12月船海工程
SHBP&OCEANENGBNEERBNG
DON 10. 3963/j. isn. 1671-7953. 2019. S2.023
郭世玺，周运凯，刘刚
无菌检测系统（上海外高桥造船有限公司，上海200137）
摘要：通过对一型油船试航中发生的螺旋桨异响进行分析，通过时域和频域方法分析后确定为螺旋桨 鸣音。结合本船螺旋桨的特点，在码头对螺旋桨的抗鸣边进行修改，并进行试航验证$经试航测试，螺旋桨经 过抗鸣边修改，鸣音现象消失$ 关键词：油船；螺旋桨；异响；鸣音；卡门涡街；抗鸣边；随边
crs014中图分类号:U664. 33 文献标志码:A 文章编号：1671-953（2019）S2-0088-04
物料周转箱
卡门涡街在流体动力学上有很多经典案例, 船舶最容易产生卡门涡街现象的位置便是螺旋
桨，在螺旋桨桨叶的随边边缘产生的涡街脱落导 致的螺旋桨鸣音会产生较大的噪音。螺旋桨鸣音 是一种异常的单节奏单频声响，在螺旋桨附近较 大范围均可听见。制造厂通常在加工螺旋桨时会
引入一定的措施进行预防，当实船出现鸣音现象
时，也可以采取类似方法对鸣音进行消除。
1螺旋桨的鸣音现象及特点
船舶航行过程中，当流体流经螺旋桨时，由于 螺旋桨的阻碍，在螺旋桨后面的尾流中，将会出现 顺时针和逆时针交替旋转的卡门涡，并由此在螺
旋桨上产生一个垂直于流向的卡门力。当该力的 频率与螺旋桨的固有振动频率一致时，即产生共
振。卡门涡街交替脱落时会产生振动，并发出声 响效应，这种声响是由于卡门涡街周期性脱落时
引起的流体中的压强脉动所造成的声波，也就称 之为螺旋桨的鸣音［1］$
螺旋桨鸣音是一种有节奏的单频调声音，听
泥浆泵压力传感器起来犹如规则的机械切削的声音。螺旋桨鸣音是 发生在螺旋桨上的一种特殊的现象）2*$典型的
螺旋桨鸣音有以下特点。
1）螺旋桨鸣音的频谱比临近频谱高，在频谱
分析中具有明显的峰值出现，通常比相邻频谱高
15 db $
收稿日期：2019-10-30修回日期：2019 -11 - 30伸缩杆
第一作者：郭世玺& 1989-），男，学士，工程师研究方向：船舶总体
2） 鸣音 的 范
内出现，但是一旦鸣音在某个转速下出现，其将在 较大的转速范围内持续存在，而且其频率基本上 不会因为转速的改变而改变$此现象为鸣音的自 锁现象。
3） 鸣音有可能会出现两个或两个以上的频
率峰 $
4） 螺旋桨的鸣音与空泡密切相关，通常无空
泡的螺旋桨较容易产生鸣音现象。当桨叶上开始
产生空泡时，鸣音减弱，随着空泡的发展，鸣音逐
$
5） 生鸣音 ， 船体振动相应 大$
螺旋桨直径越小，转速越高，其出现鸣音的几 率越高。螺旋桨鸣音虽然无法预测，但大多数业
内人士认为，鸣音的出现源于尾部湍流场的涡街 脱落和高频激励下的边界层分离，和螺旋桨的随 边形状有密切关系。螺旋桨鸣音的产生条件非常
复杂，由于船尾伴流场的复杂性，界层分离程度及
分离点的位置变化，造成在现阶段，在设计螺旋桨 时，对鸣音问题很难用理论计算的方法进行预报, 不能断定某一螺旋桨是否一定会产生鸣音现 象［3］。在同样的设计，同样的施工条件下，会出
现有的螺旋桨有鸣音现象，而有的并不会发生鸣 音现象。在螺旋桨的加工制造误差允许范围内,
微小的制造差异因素也会导致螺旋桨出现鸣音现
象$
螺旋桨制造商大多数已经在标准设计中预先
不锈钢表面钝化进行了鸣音的处理，称为抗鸣边设计。抗鸣边设 计会一定程度上降低桨叶的强度，因此，不是所有
的螺旋桨都具有抗鸣边设计。
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