用于减少水下声音能量和传播的装置(30)，其中装置(30)包括至少一个气泡产生单元(32)和用于将加压空气供应到气泡产生单元(32)的空气导管(31)，其中气泡5产生单元(32)包括用于从恒定气流产生一个或多个脉动气流的流体振荡器(1a，1b，1c)，并且其中优选地，流体振荡器(1b，1c)具有可调整的振荡频率，以及这种装置(30)用于减少水下声音传播的用途，其中空气导管(31)和气泡产生单元(32)放置在水下，其中加压空气被10供应到空气导管(31)，并且其中气泡(40)由气泡产生单元(32)产生。泡(40)由气泡产生单元(32)产生。泡(40)由气泡产生单元(32)产生。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于衰减水下声压的装置以及这种装置的用途
[0001]本专利技术涉及一种用于衰减水下声压、换句话说用于减少水下声音传播的装置、以及这种装置的用途。
[0002]众所周知，在近海和内陆水域的重型工程建设作业(比如近海风力发电机的打桩)中，产生了声音，这对于海洋动物来说可能是干扰甚至是危险的。此外，这些声音可能在水中和海底传播很远。
[0003]一种已知的降低这种重型工程作业产生的声音的影响的方法是在声源周围使用气泡幕。这些气泡反射并吸收声能。
[0004]用于实现这一点的已知装置通过仅推动加压空气穿过孔来产生气泡。然而，这种装置需要的加压空气量非常大，并且产生的气泡的大小对于高效反射和吸收声能来说通常不是最佳的。
[0005]此外，所产生的气泡是不稳定的，并且取决于局部条件容易聚结和/或破裂。并且，所产生的气泡大小很大程度上受所供应的空气的压力和温度的变化的影响。
[0006]本专利技术旨在解决这些问题，并且因此提供一种用于减少水下声音传播、换句话说用于衰减水下声压的装置，其中该装置包括至少一个气泡产生单元和用于将加压空气供应到气泡产生单元的空气导管，其中气泡产生单元包括用于从恒定气流产生一个或多个、优选两个脉动气流的流体振荡器。
[0007]这种振荡器可以是众所周知的标准双稳态双回路流体振荡器，比如“Taxonomic trees of fluidic oscillators[流体振荡器的分类树].Vaclav.(2017).EPJ Web of Conferences.143.02128.10.1051/epjconf/201714302128.”的图1所示或其如稍后所解释的更复杂的变型。
[0008]由于以下事实，可以容易地产生具有具体的、相对均匀的且恒定的大小的气泡：来自振荡器的每个所得空气脉冲保持一定量的空气，该量仅与振荡器的入口压力微弱相关。因此，可以容易构造主要产生期望大小的气泡的气泡产生单元。
[0009]这是有益的，因为在具体频率的声能的吸收和反射与最佳气泡大小之间有很强的相关性。
[0010]考虑到对于声能的每个频率，存在对于吸收和反射最高效的具体气泡大小，因此本专利技术的装置可以被最佳设计用于吸收和反射已知由具体水下工程作业产生的一个或多个频率或频率范围的水下声音。
[0011]结果，根据本专利技术的装置可以产生期望的气泡大小，从而提高了装置吸收和反射声能的效力，并且减少了实现这一点所需的空气量。
[0012]CN206921468公开了一种使用气泡帷幕来阻挡声音传播的装置，该装置包括声波接收器、吹风机、起泡管、气密通风管和喷气板，其中该装置与转子相关联以实现调整气泡数量和直径的功能。EP2585364公开了一种用于产生气泡以减少船只的船体上的阻力的设备，其中气泡产生装置可附接到船体的外表面，并且其中该设备包括用于控制所产生的气泡的气泡大小的一个或多个微流体装置。
[0013]在优选实施例中，流体振荡器是具有可调整的振荡频率的流体振荡器，其中流体
振荡器的振荡频率可独立于空气导管中的空气压力和气泡产生单元的出口处的压力而调整。
[0014]优点在于，每个脉冲的空气量以及因此气泡大小可以取决于局部条件和具体要求而调适。
[0015]在优选实施例中，该装置包括声音捕获工具和控制单元，其中控制单元被布置成从声音捕获工具接收输入信号并将用于控制振荡频率的控制信号发送到流体振荡器，其中控制单元被布置成使用输入信号而计算控制信号，这优选是通过控制单元被布置成例如通过编程根据输入信号计算声音频率分布并被布置成根据声音频率分布计算控制信号而进行的。
[0016]这允许在该装置在使用时主动控制气泡大小，其中该装置可以自动控制自身以产生对于吸收和反射实际存在的主要声音频率最佳的气泡，即使所产生的声音与预期的不同或随时间变化也是如此。
[0017]优选地，该装置在每个空气导管包括至少四个、更优选至少十个、更优选至少十五个气泡产生单元。优选地，每个气泡产生单元包括单独流体振荡器，优选地，每个气泡产生单元包括至少八个单独流体振荡器。
[0018]在优选实施例中，该装置包括第一类型的所述流体振荡器和第二类型的所述流体振荡器，其中第一类型的所述流体振荡器和第二类型的所述流体振荡器被设计成如果它们被供应相同压力的空气，那么以不同振荡频率操作。
[0019]这样，第一类型和第二类型的流体振荡器两者可以例如以交替配置连接到共用空气导管，以使得可以吸收和反射声能的两个频率或频率范围。
[0020]所述第一类型的流体振荡器和所述第二类型的振荡器可以存在于同一气泡产生单元中，或者可以存在于不同气泡产生单元中。
[0021]在优选实施例中，空气导管是柔性空气软管，其中该装置包括沿着空气软管的长度的至少一部分布置的多个所述气泡产生单元。优选地，可以各自包括一个或多个流体振荡器的气泡产生单元的数量使得流体振荡器的数量为每米空气导管长度至少一个，更优选地，每米空气导管长度至少三个。
[0022]这允许容易地将装置安装在海底而软管环绕声源。
[0023]在优选实施例中，气泡产生单元包括具有气泡出口通道的气泡产生单元本体，该气泡出口通道的顶端和底端开放，其中流体振荡器包括汇入气泡出口通道中的空气出口。
[0024]至少在流体振荡器汇入气泡出口通道中的点上方，气泡出口通道通常是竖直的或主要是竖直的。
[0025]在这种气泡产生通道中，气泡将充当空气提升泵，并因此建立与气泡混合的向上水流。这种向上水流确保了气泡被高效地从流体振荡器的空气出口移除，以使得避免了这些气泡的聚结。
[0026]本专利技术还涉及根据本专利技术的装置用于减少水下声音传播的用途，其中空气导管和气泡产生单元放置在水下，其中加压空气供应到空气导管，并且其中气泡由气泡产生单元产生。
[0027]优选地，空气导管环绕水下声源，其中该装置包括放置在水下的至少四个气泡产生单元。这样，声音传播在水下声源的所有方向上都减少。
[0028]优选地，该装置包括每5米空气导管长度至少一个气泡产生单元，更优选地，每2米空气导管长度至少一个气泡产生单元。
[0029]在根据本专利技术的用途的优选变型中，该装置是根据权利要求3或4所述的装置，其中声音捕获工具放置在水下，其中空气导管放置在声音捕获工具与水下声源之间，其中优选地，控制单元取决于声音捕获工具捕获的声音的频率分布而控制流体振荡器的振荡频率。
[0030]这样，控制单元可以经由控制振荡频率而控制气泡大小，以确保最大程度地减少主要声音频率的声音传播，或者替代性地被认为最有害或干扰的具体声音频率的声音传播。
[0031]在根据本专利技术的用途的优选变型中，该装置包括各自具有可调整的振荡频率的至少两个流体振荡器，其中该至少两个流体振荡器从同一空气导管被供应空气，其中所述流体振荡器中的第一流体振荡器被控制成在第一振荡频率下操作，其中所述流体振荡器中的第二流体振荡器被控制成在第二振荡频率下操作。
[003本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于衰减水下声压的装置(30)，其中该装置(30)包括至少一个气泡产生单元(32)以及被配置用于将加压空气供应到该气泡产生单元(32)的空气导管(31)，其特征在于，该气泡产生单元(32)包括用于从恒定气流产生一个或多个脉动气流的流体振荡器(1a，1b，1c)。2.根据权利要求1所述的装置(30)，其特征在于，该流体振荡器是具有可调整的振荡频率的流体振荡器(1b，1c)，其中该流体振荡器(1b，1c)的振荡频率可独立于该空气导管(31)中的空气压力而调整。3.根据权利要求2所述的装置(30)，其特征在于，该装置(30)包括声音捕获工具(38)和控制单元(37)，其中该控制单元(37)被布置成从该声音捕获工具(38)接收输入信号并将用于控制该振荡频率的控制信号发送到该流体振荡器(1a，1b，1c)，其中该控制单元(37)被布置成使用该输入信号来计算该控制信号。4.根据权利要求3所述的装置(30)，其特征在于，该控制单元(37)被布置成根据该输入信号计算声音频率分布，其中该控制单元(37)被布置成根据该声音频率分布计算该控制信号。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置(30)，其特征在于，该装置(30)包括第一类型的所述流体振荡器(1a，1b，1c)和第二类型的所述流体振荡器(1a，1b，1c)，其中该第一类型的所述流体振荡器(1a，1b，1c)和该第二类型的所述流体振荡器(1a，1b，1c)被设计成如果它们被供应相同压力的空气，那么以不同振荡频率工作。6.根据前述权利要求中任一项所述的装置(30)，其特征在于，该空气导管是柔性空气软管(31)，其中该装置(30)包括沿着该空气软管(31)的长度的至少一部分布置的多个所述气泡产生单元(32)。7.根据前述权利要求中任一项所述的装置(30)，其特征在于，该气泡产生单元(32)包括具有气泡出口通道(36)的气泡产生单元本体(35)，该气泡出口通道的顶端和底端开放，其中该流体振荡器(1a，1b，1c)包括汇入该气泡出口通道(36)中的空气出口。8.根据前述权利要求中任一项所述的装置(30)，其特征在于，该流体振荡器(1a，1b...
【专利技术属性】
技术研发人员：彼特，
申请(专利权)人：海事性能系统私人有限公司，
类型：发明
国别省市：
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