Безопасность жизнедеятельнос_под ред. Белова С.В_Учебник_2007 -618с (966432), страница 83
Текст из файла (страница 83)
На элементарные площадки сБа и сБ падает одинаковый поток энергии, равный Уна5а = 1нсоз(М, К)Ы". При характеристике направленности излучения В= 1 вклад прямого звука составит (фу соз()ч( К)с(5' ИФ (соз(Х,К)с(5' ФИ" й И; й (11 98) 4зс з Я' 4зс й где й' — телесный угол, под которым из точки О видна поверхность площадью Ю ', на которую падает прямой звук; з2 — телесный угол, в который источник мощностью И' излучает звук. Определим теперь вклад отраженного звука. Согласно определению диффузного поля, плотность потока энергии 1д одинакова во всех направлениях.
Поэтому вклад отраженного звука в поток И' составит (11.99) Рнс. !1АК К расчету ярямото звука 416 Таким образом, при мощности источника излучения И'суммарный поток энергии, падающий на поверхность площадью 5, находящуюся в изолированном объеме, равен И = И"(а'/а + В'/В). (11.100) Выражение (11.96) позволяет определить прошедший через элемент поверхности поток энергии и его уровень: И" = И'(й'/ь1+ Ю"/В)10 "'; (11.101) 1,ц - = Х„, + 1О 18(й'/й + Ю"/В) — е, (11.102) 1л„= 1, + 10 18(а'/а+ В'/В) + 10 18Ф+ (111ОЗ) + 10 185,/4яг' — е — ем где эффективность звукоизоляции е может быть вычислена по фор- муле (11.94). Если ставится задача определить для точки г требуемую эффективность звукоизоляции, то из неравенства (11.78) и соотно- шения (11.103) находят ее значение е > 1,ц — 1до„+ 10 18(й'/й + о+/В) + 10 18Ф + (11.104) + 10 185,/4яг — е, Допустим теперь, что шум излучается из одного изолированного объема в другой через элемент поверхности площадью 5'.
Будем обозначать параметры, относящиеся к изолированному объему, в котором расположен источник шума мощностью И; индексом 1, а параметры, относящиеся к изолированному объему, где расположен приемник,— индексом 2 Для точечного источника шума, находящегося в изолированном объеме 1, образованном стенками кожуха (рис. 11.49, а) и излучаемого шум в изолированный объем 2 (например, помещение), имеем 417 Если шум излучается через элемент поверхности, который может рассматриваться как новый точечный источник мощностью И', то, подставив значение И" в формулу (11.57) вместо И; находят уровень интенсивности источника ненаправленного действия 1 н, что позволяет использовать все ранее полученные соотношения.
Требуемую эффективность звукоизоляции определяют из условия (11.78). Допустим, что шум излучается из изолированного объема в свободное пространство, например на территорию жилой застройки. Считая, что элемент поверхности площадью Ю является новым источником шума с коэффициентом направленности Ф, из соотношений (11.67) и (11.102) находим, что в точке гжилой застройки уровень интенсивности й = 82' = 4я и 5' = Х По формуле (11.101) определяем прошедший через поверхность| потокэнергии: И' = ИЧО ' '/аь Рассматривая эту поверхность в качестве источника шума, находим, что интенсивность звука в точке г помещения 2 равна 2п2 = (Ф, +Ф',). В" 52 (г) Переход к уровням с учетом неравенства (11.78) позволяет запи- сать Х,„2 = Хв — 10 18а~ + 10 18(Ф, + Ф',) + 10 185/52(г) — е < Ь„„. На рис.
11.49, бпоказано помещение 1, из которого в помещение 2 может проникать шум, при этом через элемент поверхности площадью 5 поступает поток энергии, который определяется формулой (11.101). Рассматривая эту поверхность как источник шума в помещении 2 и используя формулы (11.101) и (11.102), находим требуемое условие для уровня интенсивности звука: Х2п2 1 + 1О 18(а /а + Ю /В1) + + 10 18(Ф2 + Ф2) + 1О 18Ве%(г) е ~ 2л~ю~ где при данном расположении источника й = 2я, й' — телесный угол, под которым из акустического центра источника шума виден элемент площадью Ю . На рис.
11.49, в показана кабина, защищающая оператора от шума, создаваемого источником в помещении / Будем считать, что для точек г кабины, удаленных от ограждающей поверхности, вклад прямого и отраженного звука приблизительно один и тот же. Тогда Ф, = Ф', = 452(г)/В2. Следовательно, А,я2 = 1.8 + 10 18(й'/22 + Я'/В,) + 1О!885,/В2 — е < Ц,„, где 5' и 22' — соответственно площадь поверхности кабины, через которую может проникать отраженный звук и телесный угол, под которым видна поверхность кабины, на которую падает прямой звук от источника. При установке экрана между источником н приемником (рнс.
11.50) за экраном образуется звуковая тень. Уровень шума в теневой зоне от точечного источника может быть рассчитан на основе законов дифракции. Эффективность звукоизоляции при защите экраном е = 20 18( 2'2пЛГ /Ш ~/2 и%) + 5, 418 Рис. 11.49. Схемы снижения шума; а — изолирующим кожухом, б — звукоизолирующей перегородкой; в — с помощью звукоизолирующей кабины где Лу — число Френеля; Л1=+2(а+ Ь вЂ” д)/) (формула применима при условии Х > — 0,2). Кроме того, формулу не рекомендуется применять при малых теневых углах О. Если не выполняется указанное неравенство, то е = О. Расстояние (а + Ь) складывается из расстояния а от источника до верхней кромки экрана и расстояния от верхней кромки экрана до приемника. Число Л1берется со знаком минус, если экран расположен ниже визирной линии (расстояние по визирной линии между источником и приемником равно с().
Экраны, установленные в производственных помещениях, обычно покрывают с одной или двух сторон поглощающим материалом. Кожухи и кабины, рассмотренные выше, имеют технологические отверстия (например, отверстия или проходы для воздуха в целях вентиляции), через которые может проникнуть шум. Во время рабочего цикла ряда установок (компрессоров, двигателей внутреннего сгорания, турбин и др.) через специальные отверстия происходит истечение отработавших газов в атмосферу и (или) всасывание воздуха из атмосферы, при этом генерируется сильный шум. В этих случаях для снижения шума используют глушители. Рис.
11.50. Схема Система глушения шума включает источник снижения шума зкрашума, обладающий некоторым внутренним им- ном 14* 419 Рис. 11.51. Применение в глушителе поглошающих материалов: а — схема активного элемента глушителя; б — схема снижения шума при повороте трубо- провола, покрмтого изнутри звукопоглощающим материалом педансом ~„; источник соединен с помощью трубопровода длиной 1, с глушителем шума, а трубопроводом длиной 1, — с приемником шума, который характеризуется импедансом излучения ~„. Эффективность глушения определяют по формуле (11.95), полагая, что И"' — усредненная во времени звуковая мощность на входе в глушитель, а И вЂ” на выходе.
Конструктивно глушители состоят из активных и реактивных шумоглушащих элементов. Простейшим активным элементом является любой канал, стенки которого покрыты изнутри звукопоглощающим материалом. Если звуковая мощность в сечении площадью Ю(рис. 11.51, а) равна И; то плотность потока энергии, падающего на поверхность стенки канала, по формуле (11.69) равна Тд = И /4Х Таким образом, на поверхности канала площадью Р 6! (где Р— периметр) поглощается звуковая мощность г) И" = — а1дР 0!и эффективность активного элемента е = 1,09гаР!/Б. Трубопроводы всегда имеют повороты, которые будут снижать шум, если их покрыть звукопоглощающим материалом. Как видно из рис.
11. 51, б, на участке АВ существуют преимущественно волны, направленные вдоль оси канала (другие волны будут поглощаться). Изгиб канала будет поглощать или отражать осевые волны назад к источнику. Таким образом, после изгиба останутся преимущественно дифрагированные волны, которые в значительной мере подавляются на участке СЗ, так что в конце этого участка останутся ослабленные волны в направлении оси канала.
Реактивнегй камерный элемент (рис. 11.52) представляет собой участок канала (трубы), на котором внезапно меняется площадь сече- 420 е, дБ Зо 25 20 15 0 0,4 0,8 1,2 1,6 .2,0 2,4 2,8 и к1=2я1/а Рис. 11.52. Реактивный камерный элемент глушителя: а — схема элемента; б — зависимость эффективности камерного глушителя от длины каме- ры и отношения площадей ния от Ю, до оз и образуется камера длиной 1. При изменении площади сечения звук отражается.
Эффективность камерного элемента можно определить по формуле (11.92), заменив отношение импедансов на отношение плошадей [см. формулу (11.76)1 и толщину Ь надлину1камеры (/ст = гс = ш/с): е = 1018(соз'К! + 0,25(Яз/Ю, + Я,/5,)'з)п')г)). На очень низких частотах, когда И -+ 0 или когда длина глушителя равна Х/2, )с, 3)с/2 и т. д., образуются стоячие волны, которые увеличивают давление на концах камерной полости. В результате импе- данс трубопровода с поперечным сечением 5, также увеличивается от значения рс/Я, до значения гирс/5„которое в точности равно импедансам входного и выходного трубопроводов, т. е.
равно рс/Хн Таким образом, на этих резонансных частотах взаимодействие волн приводит к рассогласованию импедансов и отражению звуковой энергии к 421 дБ Рис. 11.53. Зависимость эффективности глушителя от числа камер и длины соединительной трубы à — ь о то оооо Шкала, см дв я 11 о 20 4060 Шкала, см гпту Д 0 200 400 / Г 200 400 / Г Рис. 11.54. Зависимость эффективности глушителя от длины входного патрубка 422 источнику шума. На более высоких частотах, когда длина волны Х равна или меньше поперечного размера камеры, эффективность будет зависеть от других параметров (теоретически максимум эффективности достигается при разности диаметров д1т — п1, = Х/2, 3)ь/2, 5Х/2 и т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
