1.5 噪聲污染防治工程原理
復(fù)習(xí)要求：
1、掌握吸聲、隔聲和消聲降噪的基本方法。
2、熟悉主要吸聲、隔聲和消聲器材的性能與評價。
一、吸聲降噪
1、吸聲材料(結(jié)構(gòu))及其應(yīng)用
具有較高吸聲能力的材料(結(jié)構(gòu))，可稱為吸聲材料(結(jié)構(gòu))。原則上可以分為多孔性吸聲材料、共振吸聲結(jié)構(gòu)和由它們組合的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)。多孔性吸聲材料的吸聲機(jī)理是進(jìn)入多孔性吸聲材料的聲波使材料的筋絡(luò)和氣泡等微觀結(jié)構(gòu)振動和互相作用，通過介質(zhì)的黏滯性和熱傳導(dǎo)作用，使聲能轉(zhuǎn)化為熱能。共振吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲機(jī)理是和共振吸聲結(jié)構(gòu)共振頻率一致的聲波使得結(jié)構(gòu)的聲質(zhì)量產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動，通過結(jié)構(gòu)的聲阻耗損聲能。
(1)降低含有聲源的房間和其他封閉空間的內(nèi)部噪聲;
(2)降低由外部傳遞到房間和其他封閉空間內(nèi)的噪聲;
(3)降低聲屏障等噪聲控制設(shè)備對于某一特定方向的反射聲;
(4)使用在消聲器中降低噪聲的傳遞;
(5)使用在隔聲結(jié)構(gòu)中，提高復(fù)合結(jié)構(gòu)的隔聲量。
在一個有聲源的房間，房間內(nèi)任何一點(diǎn)的噪聲能量來自兩部分，一部分來自聲源的直達(dá)聲，另一部分來自房間內(nèi)反射物反射產(chǎn)生的混響聲。
2、吸聲材料(結(jié)構(gòu))基本類型
(1)多孔吸聲材料，包括纖維類材料、泡沫類材料和顆粒類材料等;
(2)共振吸聲結(jié)構(gòu)，包括穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)、薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)、薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)等;
(3)復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，包括把多孔吸聲材料和共振吸聲結(jié)構(gòu)按需要組合的材料。
3、吸聲材料(結(jié)構(gòu))的吸聲系數(shù)
(1)吸聲系數(shù)定義：是表征吸聲性能最常用的參數(shù)，它表征材料(結(jié)構(gòu))吸收的聲能(包括透射的聲能)和入射到材料(結(jié)構(gòu))聲能的比值。 吸聲系數(shù)和聲波的入射條件、聲波頻率等因數(shù)有關(guān)。
(2)吸聲系數(shù)的測量
吸聲系數(shù)和聲波的入射方向有很大關(guān)系，聲波的入射方向不同，相應(yīng)采用的吸聲系數(shù)的測量方法也不同。
①垂直入射吸聲系數(shù) ：垂直入射是指聲波垂直地入射到材料表面，實(shí)際上是一種特殊的入射情況，與實(shí)際情況有一定的差異。
垂直入射吸聲系數(shù)通常采用駐波管法進(jìn)行測量。 為聲壓極大值和聲壓極小值的比值， 如果直接測量出聲壓極大值和聲壓極小值的聲壓級差 ，可以利用下列關(guān)系計(jì)算出比值N： ，這種測量方法要保證在管內(nèi)形成平面波，測試的頻率應(yīng)和管徑相適應(yīng)，即存在一個上限頻率，對于圓形管道，它的上限頻率為： 。 為管道截面半徑; 為管內(nèi)聲速。矩形管道，上限頻率為： 。 為管道尺寸邊長。
為了保證至少能測量一對聲壓極大值和聲壓極小值，駐波管的長度要滿足測量最低頻率的要求，即存在一個下限頻率： 。 為管道長度。
②無規(guī)入射吸聲系數(shù) ：無規(guī)入射是指聲波從所有方向以相同的概率入射到材料的表面，和大多數(shù)實(shí)際情況比較接近。
無規(guī)入射吸聲系數(shù)的測量采用混響室法，主要原理是根據(jù)混響室內(nèi)放進(jìn)吸聲材料(或吸聲結(jié)構(gòu))前后混響時間的變化來確定其吸聲特性?；祉懯业捏w積，應(yīng)滿足下列要求： ， 測量最低頻率聲波的波長。
在混響室測量的無規(guī)入射吸聲系數(shù)可按下式計(jì)算： 為混響室體積; 未裝試件時的混響時間; 裝試件時的混響時間; 試件的總面積。
③垂直入射吸聲系數(shù)和無規(guī)入射吸聲系數(shù)的關(guān)系：在混響室法中，試件的安裝可以模擬現(xiàn)場條件，能夠較為確切地反映試件在房間內(nèi)的吸聲性能。
復(fù)習(xí)要求：
1、掌握吸聲、隔聲和消聲降噪的基本方法。
2、熟悉主要吸聲、隔聲和消聲器材的性能與評價。
一、吸聲降噪
1、吸聲材料(結(jié)構(gòu))及其應(yīng)用
具有較高吸聲能力的材料(結(jié)構(gòu))，可稱為吸聲材料(結(jié)構(gòu))。原則上可以分為多孔性吸聲材料、共振吸聲結(jié)構(gòu)和由它們組合的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)。多孔性吸聲材料的吸聲機(jī)理是進(jìn)入多孔性吸聲材料的聲波使材料的筋絡(luò)和氣泡等微觀結(jié)構(gòu)振動和互相作用，通過介質(zhì)的黏滯性和熱傳導(dǎo)作用，使聲能轉(zhuǎn)化為熱能。共振吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲機(jī)理是和共振吸聲結(jié)構(gòu)共振頻率一致的聲波使得結(jié)構(gòu)的聲質(zhì)量產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動，通過結(jié)構(gòu)的聲阻耗損聲能。
(1)降低含有聲源的房間和其他封閉空間的內(nèi)部噪聲;
(2)降低由外部傳遞到房間和其他封閉空間內(nèi)的噪聲;
(3)降低聲屏障等噪聲控制設(shè)備對于某一特定方向的反射聲;
(4)使用在消聲器中降低噪聲的傳遞;
(5)使用在隔聲結(jié)構(gòu)中，提高復(fù)合結(jié)構(gòu)的隔聲量。
在一個有聲源的房間，房間內(nèi)任何一點(diǎn)的噪聲能量來自兩部分，一部分來自聲源的直達(dá)聲，另一部分來自房間內(nèi)反射物反射產(chǎn)生的混響聲。
2、吸聲材料(結(jié)構(gòu))基本類型
(1)多孔吸聲材料，包括纖維類材料、泡沫類材料和顆粒類材料等;
(2)共振吸聲結(jié)構(gòu)，包括穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)、薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)、薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)等;
(3)復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，包括把多孔吸聲材料和共振吸聲結(jié)構(gòu)按需要組合的材料。
3、吸聲材料(結(jié)構(gòu))的吸聲系數(shù)
(1)吸聲系數(shù)定義：是表征吸聲性能最常用的參數(shù)，它表征材料(結(jié)構(gòu))吸收的聲能(包括透射的聲能)和入射到材料(結(jié)構(gòu))聲能的比值。 吸聲系數(shù)和聲波的入射條件、聲波頻率等因數(shù)有關(guān)。
(2)吸聲系數(shù)的測量
吸聲系數(shù)和聲波的入射方向有很大關(guān)系，聲波的入射方向不同，相應(yīng)采用的吸聲系數(shù)的測量方法也不同。
①垂直入射吸聲系數(shù) ：垂直入射是指聲波垂直地入射到材料表面，實(shí)際上是一種特殊的入射情況，與實(shí)際情況有一定的差異。
垂直入射吸聲系數(shù)通常采用駐波管法進(jìn)行測量。 為聲壓極大值和聲壓極小值的比值， 如果直接測量出聲壓極大值和聲壓極小值的聲壓級差 ，可以利用下列關(guān)系計(jì)算出比值N： ，這種測量方法要保證在管內(nèi)形成平面波，測試的頻率應(yīng)和管徑相適應(yīng)，即存在一個上限頻率，對于圓形管道，它的上限頻率為： 。 為管道截面半徑; 為管內(nèi)聲速。矩形管道，上限頻率為： 。 為管道尺寸邊長。
為了保證至少能測量一對聲壓極大值和聲壓極小值，駐波管的長度要滿足測量最低頻率的要求，即存在一個下限頻率： 。 為管道長度。
②無規(guī)入射吸聲系數(shù) ：無規(guī)入射是指聲波從所有方向以相同的概率入射到材料的表面，和大多數(shù)實(shí)際情況比較接近。
無規(guī)入射吸聲系數(shù)的測量采用混響室法，主要原理是根據(jù)混響室內(nèi)放進(jìn)吸聲材料(或吸聲結(jié)構(gòu))前后混響時間的變化來確定其吸聲特性?；祉懯业捏w積，應(yīng)滿足下列要求： ， 測量最低頻率聲波的波長。
在混響室測量的無規(guī)入射吸聲系數(shù)可按下式計(jì)算： 為混響室體積; 未裝試件時的混響時間; 裝試件時的混響時間; 試件的總面積。
③垂直入射吸聲系數(shù)和無規(guī)入射吸聲系數(shù)的關(guān)系：在混響室法中，試件的安裝可以模擬現(xiàn)場條件，能夠較為確切地反映試件在房間內(nèi)的吸聲性能。