Täyden mittakaavan laivapotkurin melulähdemallin muodostaminen

Jukka Tanttari; Antti Hynninen

Täyden mittakaavan laivapotkurin melulähdemallin muodostaminen

Research output: Chapter in Book/Report/Conference proceeding › Conference article in proceedings › Professional

Abstract

Laivojen vedenalaisen melun hallinta on tärkeä osa merten ympäristönsuojelua. Alusten suuri koko ja lähteiden fysikaalinen monimutkaisuus tekevät melupäästön ennakoinnista sekä normien mukaisesta kaukokentässä mittaamisesta haastavaa ja kallista. Tiivistetty melulähdemalli (korvauslähdemalli) kuvaa alkuperäisen lähdejakauman joukolla diskreettejä alkeislähteitä. Ideana on kalibroida lähdevoimakkuudet siten, että malli tuottaa saman ulkoisen melupäästön kuin primääri, monimutkaisempi lähde. Mallin etu on laskennallinen keveys ja sitä kautta hyvä suora soveltuvuus eritasoisiin etenemismalleihin. Toinen etu on mahdollisuus korvata kalliita täyden mittakaavan kaukokenttämittaukset lähteen lähikenttämittauksiin (esim. äänenpainejakauma aluksen
rungolla) perustuvalla mallilla. Korvauslähdemallin muodostamisessa voidaan hyödyntää myös aluksen rungon värähtelyvasteita vibroakustisia vastavuoroisuusperiaatteita käyttäen (Rayleighin & Lyamshevin käänteisyysperiaate). Korvauslähdemallinnuksen käytännön soveltamiseen täydessä mittakaavassa liittyy sekä mahdollisuuksia että haasteita. Näitä havainnollistetaan eritasoisilla akustisilla malleilla. Sovellusesimerkkinä on jäänmurtaja Polariksen potkurin melu. Mallin laatimisessa ja sen oikeellisuuden testaamisessa hyödynnetään potkurin virtaus- ja hydroakustiikkasimulointeja.

Original language	Finnish
Title of host publication	Akustiikkapäivät 2023, Tampere 15.-16.11.2023
Subtitle of host publication	Artikkelit ja ohjelma
Publisher	Akustinen Seura ry
Pages	141-146
ISBN (Electronic)	978-952-69879-1-0
Publication status	Published - 2023
MoE publication type	D3 Professional conference proceedings
Event	Akustiikkapäivät 2023 - Tampere, Finland Duration: 15 Nov 2023 → 16 Nov 2023

Publication series

Series	Akustiikkapäivät
ISSN	1236-8202

Conference

Conference	Akustiikkapäivät 2023
Country/Territory	Finland
City	Tampere
Period	15/11/23 → 16/11/23

Funding

Työ tehtiin VTT:n omarahoitteisessa FullProp projektissa. Lähtötietoina käytettiin Business Finlandin rahoittaman PropNoise projektin virtaussimulointituloksia.

Access to Document

https://www.akustinenseura.fi/wp-content/uploads/2023/11/akustiikkapaivat_2023_s141.pdfLicence: CC BY

Cite this

@inproceedings{1ab349ad4bef499fa6928eb0dec43f1b,

title = "T{\"a}yden mittakaavan laivapotkurin melul{\"a}hdemallin muodostaminen",

abstract = "Laivojen vedenalaisen melun hallinta on t{\"a}rke{\"a} osa merten ymp{\"a}rist{\"o}nsuojelua. Alusten suuri koko ja l{\"a}hteiden fysikaalinen monimutkaisuus tekev{\"a}t melup{\"a}{\"a}st{\"o}n ennakoinnista sek{\"a} normien mukaisesta kaukokent{\"a}ss{\"a} mittaamisesta haastavaa ja kallista. Tiivistetty melul{\"a}hdemalli (korvausl{\"a}hdemalli) kuvaa alkuper{\"a}isen l{\"a}hdejakauman joukolla diskreettej{\"a} alkeisl{\"a}hteit{\"a}. Ideana on kalibroida l{\"a}hdevoimakkuudet siten, ett{\"a} malli tuottaa saman ulkoisen melup{\"a}{\"a}st{\"o}n kuin prim{\"a}{\"a}ri, monimutkaisempi l{\"a}hde. Mallin etu on laskennallinen keveys ja sit{\"a} kautta hyv{\"a} suora soveltuvuus eritasoisiin etenemismalleihin. Toinen etu on mahdollisuus korvata kalliita t{\"a}yden mittakaavan kaukokentt{\"a}mittaukset l{\"a}hteen l{\"a}hikentt{\"a}mittauksiin (esim. {\"a}{\"a}nenpainejakauma aluksen rungolla) perustuvalla mallilla. Korvausl{\"a}hdemallin muodostamisessa voidaan hy{\"o}dynt{\"a}{\"a} my{\"o}s aluksen rungon v{\"a}r{\"a}htelyvasteita vibroakustisia vastavuoroisuusperiaatteita k{\"a}ytt{\"a}en (Rayleighin & Lyamshevin k{\"a}{\"a}nteisyysperiaate). Korvausl{\"a}hdemallinnuksen k{\"a}yt{\"a}nn{\"o}n soveltamiseen t{\"a}ydess{\"a} mittakaavassa liittyy sek{\"a} mahdollisuuksia ett{\"a} haasteita. N{\"a}it{\"a} havainnollistetaan eritasoisilla akustisilla malleilla. Sovellusesimerkkin{\"a} on j{\"a}{\"a}nmurtaja Polariksen potkurin melu. Mallin laatimisessa ja sen oikeellisuuden testaamisessa hy{\"o}dynnet{\"a}{\"a}n potkurin virtaus- ja hydroakustiikkasimulointeja.",

author = "Jukka Tanttari and Antti Hynninen",

year = "2023",

language = "Finnish",

series = "Akustiikkap{\"a}iv{\"a}t",

publisher = "Akustinen Seura ry",

pages = "141--146",

booktitle = "Akustiikkap{\"a}iv{\"a}t 2023, Tampere 15.-16.11.2023",

address = "Finland",

note = "Akustiikkap{\"a}iv{\"a}t 2023 ; Conference date: 15-11-2023 Through 16-11-2023",

}

TY - GEN

T1 - Täyden mittakaavan laivapotkurin melulähdemallin muodostaminen

AU - Tanttari, Jukka

AU - Hynninen, Antti

PY - 2023

Y1 - 2023

N2 - Laivojen vedenalaisen melun hallinta on tärkeä osa merten ympäristönsuojelua. Alusten suuri koko ja lähteiden fysikaalinen monimutkaisuus tekevät melupäästön ennakoinnista sekä normien mukaisesta kaukokentässä mittaamisesta haastavaa ja kallista. Tiivistetty melulähdemalli (korvauslähdemalli) kuvaa alkuperäisen lähdejakauman joukolla diskreettejä alkeislähteitä. Ideana on kalibroida lähdevoimakkuudet siten, että malli tuottaa saman ulkoisen melupäästön kuin primääri, monimutkaisempi lähde. Mallin etu on laskennallinen keveys ja sitä kautta hyvä suora soveltuvuus eritasoisiin etenemismalleihin. Toinen etu on mahdollisuus korvata kalliita täyden mittakaavan kaukokenttämittaukset lähteen lähikenttämittauksiin (esim. äänenpainejakauma aluksen rungolla) perustuvalla mallilla. Korvauslähdemallin muodostamisessa voidaan hyödyntää myös aluksen rungon värähtelyvasteita vibroakustisia vastavuoroisuusperiaatteita käyttäen (Rayleighin & Lyamshevin käänteisyysperiaate). Korvauslähdemallinnuksen käytännön soveltamiseen täydessä mittakaavassa liittyy sekä mahdollisuuksia että haasteita. Näitä havainnollistetaan eritasoisilla akustisilla malleilla. Sovellusesimerkkinä on jäänmurtaja Polariksen potkurin melu. Mallin laatimisessa ja sen oikeellisuuden testaamisessa hyödynnetään potkurin virtaus- ja hydroakustiikkasimulointeja.

AB - Laivojen vedenalaisen melun hallinta on tärkeä osa merten ympäristönsuojelua. Alusten suuri koko ja lähteiden fysikaalinen monimutkaisuus tekevät melupäästön ennakoinnista sekä normien mukaisesta kaukokentässä mittaamisesta haastavaa ja kallista. Tiivistetty melulähdemalli (korvauslähdemalli) kuvaa alkuperäisen lähdejakauman joukolla diskreettejä alkeislähteitä. Ideana on kalibroida lähdevoimakkuudet siten, että malli tuottaa saman ulkoisen melupäästön kuin primääri, monimutkaisempi lähde. Mallin etu on laskennallinen keveys ja sitä kautta hyvä suora soveltuvuus eritasoisiin etenemismalleihin. Toinen etu on mahdollisuus korvata kalliita täyden mittakaavan kaukokenttämittaukset lähteen lähikenttämittauksiin (esim. äänenpainejakauma aluksen rungolla) perustuvalla mallilla. Korvauslähdemallin muodostamisessa voidaan hyödyntää myös aluksen rungon värähtelyvasteita vibroakustisia vastavuoroisuusperiaatteita käyttäen (Rayleighin & Lyamshevin käänteisyysperiaate). Korvauslähdemallinnuksen käytännön soveltamiseen täydessä mittakaavassa liittyy sekä mahdollisuuksia että haasteita. Näitä havainnollistetaan eritasoisilla akustisilla malleilla. Sovellusesimerkkinä on jäänmurtaja Polariksen potkurin melu. Mallin laatimisessa ja sen oikeellisuuden testaamisessa hyödynnetään potkurin virtaus- ja hydroakustiikkasimulointeja.

M3 - Conference article in proceedings

T3 - Akustiikkapäivät

SP - 141

EP - 146

BT - Akustiikkapäivät 2023, Tampere 15.-16.11.2023

PB - Akustinen Seura ry

T2 - Akustiikkapäivät 2023

Y2 - 15 November 2023 through 16 November 2023

ER -