Deniz itkileri, gemilerin, denizaltıların ve sualtının şarj edilebilirliği için kritik öneme sahiptir (ROVs).On yıllar boyunca, tasarım odaklı, genellikle akustik etkisi pahasına. Geleneksel iterler - özellikle de yanma motorlarını ve konvansiyonel pervaneleri kullananlar - bu gürültüyü teknenin kendisini çok ötesinde, deniz yaşamı iletişim, navigasyon ve beslenme modelleriyle müdahale etmek.

Su Gürültü Krizi: Ölçeği ve Sonuçları

Sualtı gürültüsü kirliliği küçük bir nuisance değildir; deniz ekosistemleri için tanınmış bir küresel strestir. Uluslararası Deniz Örgütü (IMO) biyoçeşitlilik için bir tehdit olarak antropojenik sualtı gürültüsünü kabul etti, özellikle de 1960'larda birçok okyanus bölgesinde yoğunlukta iki katına çıkardı.

Deniz faunası üzerindeki etkiler de belgelenmiştir.ETHFLT:0)Cetaceans[Dönderlik ve yunuslar yankı için sese, sosyal bağlara ve göçün maruz kalmalarına neden olabilir. Kronik gürültü maruz kalma, hayvanlardan habitata kadar, kök salaklıklarının azaltılmasına ve stres hormonlarına kadar azaltılabilir; bu gürültünün doğal olarak yüzde 60'ı doğal olarak indirgemesini sağlayan, ticari balıkların kullanımını ve yakalanma oranlarını azaltmak.

Eko-Friendly Thruster Design

Gürültü nasıl keseceğini anlamak, nereden geldiğini ilk anlamak demektir. Thruster gürültü kaynakları geniş bir şekilde kategorilenebilir:

  • [FONT:0)CavAT[DÜDÜT:1]: Kombine buhar balonlarının oluşumu ve engeli. Bu, en yüksek mekanik gürültünün en sert kaynağıdır.
  • [FONT=0]Mechanical vibrasyonlar[Döneticiler, taşımalar ve dönen miller enerjiyi hull aracılığıyla iletmektedir.
  • [FONT=0)Flow tarafından üretilen gürültü[Dönetici: Turbulent su akışı iter nozul ve strutlar geniş kapsamlı ses yaratır.
  • [FONT:0)Mühendis gürültü [Dönetici: 1): Dizel güçlü iterlerde, yanma süreci ve egzoz sistemi düşük frekanslı rumble üretir.

Eko-dost yenilikleri her kaynağı hidrodinamik optimizasyon, elektriklileştirme, aktif kontroller ve gelişmiş malzemelerle hedef alır.

Hidrodinamik Optimizasyon: Bıçak Tasarımı ve Cavi Kontrol

Kalivitasyon gürültülerini azaltmak için en doğrudan yol, pervane geometrisini yeniden tasarlamaktır. Modern hesaplama sıvı dinamikleri (CFD) araçları, mühendislerin su akışını bıçak yüzeyleri üzerinden simüle etmesine ve tahmin etme hızlarını öngörür. Anahtar gelişmeler şunları içerir:

  • [FONT:0]Skewed ve son derece temiz bıçaklar – Daha büyük bir alanda baskıyı genişletin, cavitasyon geciktir.
  • [FONT:0)Blade ipucu değişiklikleri[DÜT:1) - Kanatları eklemek veya tip bardak tasarımları vortices, birincil bir cavitasyon tetikleyicisi azaltır.
  • [FONT=0)Basın yan optimizasyonu[[[Dönetici: 1)) - bıçak yüzeyinin dondurulması ve uzun dağılımın en aza indirilmesi.

Örneğin, uçaktaki miller, artan verimlilikle gürültüyü azaltmak için rapor edilir. (Wärtsilä) bıçakların etrafında akan veya kapsül yönlendirmeleri, vortex güç ve çitlerin azaltılması, çevreden gelen gürültüyü azaltmak için rapor edilir.

Elektrikli Taht Sistemleri: Sessiz Devrim

Dizel-hydraulic iter sürücüleri elektrik motorlarıyla yeniden kurmak en yüksek mekanik gürültü kaynağını ortadan kaldırır: iç yanma motoru. Elektrikli itkiler de doğal olarak sessizdir, çünkü daha az hareketli parçalara sahiptir ve patlayıcı yanma döngüsü yoktur. kalıcı mıknatıs senkronizasyonlu motorlarla çiftleştirildiğinde (PM) - düşük seviyede çalışır - gürültü makinesi de ortadan kaybolur.

Birçok modern deniz desteği Gemileri (OSV) ve araştırma gemileri şimdi optimize edilmiş bir direksiyon dişlisi ile kalıcı bir mıknatıs motoru birleştirir, 1 metrede 80 dB olarak düşük - daha küçük ölçekli ROV ve sualtı aksanları üzerinde, ROV ve sualtı aksanıcıları daha küçük ölçekli bir direksiyona kadar ilave eder.[DDDDüzücüler)

Aktif gürültü İptali: Ses Dalgaları Ses Dalgaları Mücadele Ediyor

Pasif teknikler gürültü nesli azaltırken, 03.A.D.0)aktif gürültü iptali (ANC)), geri kalan akustik enerjiye yönelik saldırılar. ANC sistemleri, betonun yakınında yerleştirilen bir dizi hidrofon kullanır.

Bu teknoloji hala deniz itenleri için ortaya çıkıyor, ancak Southampton Üniversitesi'nde araştırma:0) Sound ve Titreşim Araştırması) ile birlikte üretilen, düşük frekanslı tonal gürültüler için fizibilite gösterdi - büyük ölçüde ameliyat koşullarını değiştirmek için en zararlı olan elektronik ve algoritmaları gerektirir.

Malzeme Yeniliği: Damping ve Abhidrorpsiyon

Yüksek iç barajlarla kompozit malzemeler kullanarak - karbon-telin kuvvetli polimerler (CFRP) veya özel olarak formüle edilmiş kauçuk elastomerler gibi - radiateseden önce titreşim enerjilerini yayabilirsiniz. Bazı üreticiler şimdi hem hafif hem de geleneksel bronz veya çelikten daha hafif ve sessiz hale gelen kompozit malzemelerle donduruyor.

Ek olarak, bu kaplamalar genellikle çok katmanlı sistemlerdir: ısıyı azaltmak için mekanik bir tabaka, zorlanmış bir şekilde ters çeviren bir tabaka ile dondurulur. Örneğin, Alman şirketi ) Sertleştirici güvenlik) çok katmanlı sistemler: ısıtılmış bir tabaka, yüksek çözünürlükte kullanılan 8 dB'ye kadar ısıtılmış bir damlatılmış ses eklemeler ile ısıtılır.

Düzenleme Sürücüler ve Endüstri Standartları

Sessiz iterlerin geçişleri tamamen düşük değildir; bu kılavuzlar, geminin başına giderek daha zorunlu ve “düşük-noise” komponentlerinin kullanımını ve itikatçıların sınıflandırılması için kılavuzlar da başlatmıştır.

  • [FONT=0)DNV GL[DÜT:1] şimdi bir [[Dönetici Sınıfı[DÜDÜ:3) [SILENT-E, SILENT-S) bu, bilimsel araştırma gemileri ve seyir gemileri için sıkı gürültü eşikleri oluşturur.
  • [FONT:0]Lloyd's Register[DDÜT:1) AİLFLT:2)Underwater Gürültü Emisyonu (UNE)[D)[Dönergeli kriterleri karşılayan gemiler için 3 ).
  • [FONT:0] Denizin Keşfeti için Uluslararası Konsey (ICES)) sessiz sualtı operasyonları için bir davranış kodu yayınlar.

Bu gelişmekte olan standartlara uymayan gemiler, rekabetçi bir avantaj olarak eko-dostları talep edebilir.

Gürültü Azaltımının Faydaları

eco-friendly deniz iterlerinin benimsenmesi akustik konforun ötesine geçen birçok avantaj sunar.

Deniz Hayatı ve Habitat Koruma

Daha düşük gürültü zeminleri deniz hayvanları daha büyük mesafelerden iletişim kurmalarına ve yoğun nakliye yollarına yol açan maskeleme etkisinden kaçınmasına izin verir ve bu bölgelerin transitleştirilmesine yol açabilir.Örneğin, Kuzey Atlantik sağ balinası - sadece 340 kişi ile tehlike altındaki türler - ABD'nin Doğu Sahili'ni yoğun taşıma yollarıyla sınır dışı eden gemilere sahiptir.

Operasyonel Verimlilik ve Düşük Maliyetler

Birçok gürültü kesintisi de enerji verimliliğini artırıyor. Hidrodinamik olarak optimize edilmiş bıçaklar tork ve güç aynı itkide çekiyor. Elektrikli itkiler, batarya depolama ile entegre edildiğinde, yüksek performanslı frenleme ve rejeneratif frenleme, kesintiye neden olur, % 15–30 oranında dinamik konumlandırma senaryolarında kesintiye uğratılır. Gelişmiş motorlardan ve doğrudan tahrik motorlarından dolayı da daha düşük bakım frekansına kadar azalır.

Düzenleme ve Pazar Erişimi

Sualtı gürültüsünü yasa dışı olarak kabul eden limanlar ve su yolları (örneğin, Vancouver Limanı'nın 03. Bölüm)Echo Programı) ve Kaliforniya'nın [[Dönetici Sound) zaten feribot operatörleri için teşvikler sunuyor.

Uygulamada Zorluklar

Hızlı ilerlemeye rağmen, eco-friendly deniz iterleri yaygın olarak kabul edilmek için engellerle karşı karşıyadır.

[FONT:0]Cost prim: [Döneticileri, ANC elektronikleri ve kalıcı mıknatıs motorları geleneksel iterlere kıyasla% 20-40 artış gösterdi. Bu, küçük balıkçı gemileri veya geliştirme filosu için yasaklanabilir.

[FONT:0)Retrofit karmaşıklığı:[Dönetici:[Dönetici:0)Mevcut bir tünel iterini sessiz bir modelle yeniden kurmak genellikle hull ve güç sistemine yapısal değişiklikler gerektirir.For columns not original designed for electric drive, add batarya bankaları ve dönüştürücüler ağırlık ve karmaşıklık ekler.

[FONT:0]Wear ve güvenilirlik: [Döneticiler, buz festivalli sularda metallerden daha az dayanıklı olabilir veya çarpıcı altmış enkazda kalınmalıdır. Aktif iptal elektronikler yoğun titreşim ve tuz su saldırılarını sürdürmek zorunda kalır.

[FONT:0)Bilgi boşluğunu bilmiş:[Dönetici:[Döneticileri ve gemi operatörleri henüz mevcut seçeneklerin veya potansiyel ROI. Eğitim ve eğitimin talep ve doğru yüklemesi için gerekli olduğunu bilmiyor.

Vaka Çalışmaları: Eylemde Sessiz Thrusters

RVFL:0)Sir David Attenborough).

İngiltere'nin kutup araştırma gemisi, İngiliz Antarktika Araştırması tarafından işletilmiş, DNV GL SILENT-S notation ile tanışmak için bir çift ile donatılmıştır.T:1, ABB. Bu itikatçılar, güçlü bir arsa, ve elektrikli sürücü (Azipod® tasarımı) ile birlikte, FDV GL SILENT-S notation. Underway, gemi 1 m altında sualtı gürültü seviyeleri üretir - 1 m - bilimsel anketler sırasında deniz memelilerini rahatsız etmek için yeterince şey.

Zero-Emission FerryETHFLT:0)MF Ampere).

Norveç'in ilk batarya-elektrikli araba feribotu, feribotun geçtiğinde iki tane (şimdi Kongsberg) azimut iter[Döneticileri ve kalıcı mıknatıs motorlarıyla], geminin gürültü ayak izi o kadar düşük olduğunu bildirdi.

Deep-Sea ROVASIFLT:0)SuBastian).

Schmidt Ocean Enstitüsü'nün 4500 metre ROV, önceki hidrolik modellerden sekiz fırçasız DC iter kullanıyor:0)Mavi Robotik[Dönaltın organizmaların ses kayıtlarını ele geçirmelerine izin veriyor. Düşük gürültü, balıkta stres reaksiyonlarını da azaltır ve derin deniz araştırmaları sırasında karşılaşıldı.

Future: Biomimicry ve Smart Systems

Önümüzdeki iki ortaya çıkan trend, eko-dostsal iter tasarımını yeniden tanımlamak için hazırlanıyor.

Biomimetic Propulsors

Okyanustaki en sessiz “güvenli” bazıları balık cüzdanları ve balina flukes'leri geliştiriyorlar. Araştırmacılar, folyo itkileri ) gibi, dönen pervaneler yerine balık kuyruklarının hareketine eşlik ediyorlar.[Dönderler, bu cihazlar, daha önce sıfır kalibreli hızlarda, ücretsiz akışlara kıyasla daha düşük derecede zorlaşıyorlar.

Dijital Twins ve Tahmin Edici Gürültü Kontrolü

Geleceğin itkileri “akıllı”, makine öğrenimi ile sensör ağlarını entegre edecek.Sürücü gürültü kontrolü) Bu efekt, yüksek çözünürlükte, su sıcaklığı ve titreşim ile gerçek zamanlı olarak, kalibre etmeyi öngörebilecek koşulları tahmin edebilir (örneğin, eğimli ve bıçaklama veya motor toklama talebinin) geçici olarak azaltılabilir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Eko dostu deniz itkileri artık bir niş fikir değildir - sorumlu deniz operasyonlarının temel bir bileşenidir. Hidrodinamik bıçakları, kaynakta, motorun rafa kaldırdığı ve aktif sistemleri ortadan kaldıran elektrik sürücülerine karşı, araçtabinin geniş ve büyüyen bir şekilde genişletilmesine izin verir: daha iyi yakıt ekonomisi, daha uzun ekipman hayatı ve düzenleyici uyum, bu itkilere akıllı bir yatırımdır.