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1、《環(huán)境噪聲控制工程》課程設(shè)計(jì)
目錄
一. 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)……………………………………2
二. 課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)……………………………………3
1、 課程目的……………………………………………3
2、 設(shè)計(jì)任務(wù)……………………………………………3
3、 吸聲降噪的設(shè)計(jì)原則………………………………3
4、 計(jì)算步驟……………………………………………4
5、 參考文獻(xiàn)……………………………………………8
《環(huán)境噪聲控制工程》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
一、 設(shè)計(jì)任務(wù):吸聲降噪設(shè)計(jì)
某工廠(chǎng)空壓機(jī)房設(shè)有2臺(tái)空壓機(jī),距噪聲源2m,測(cè)得的各頻帶聲壓
2、級(jí)如表1所示?,F(xiàn)欲采用吸聲處理使機(jī)房噪聲降到90dB(A),因此選用NR8θ評(píng)價(jià)曲線(xiàn),請(qǐng)選擇吸聲材料的品種和規(guī)格,以及材料的使用面積。
表1 各頻帶聲壓級(jí)
倍頻帶中心頻率(Hz)
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000
聲壓級(jí)(dB)
103
95
92
92
84.5
83
79.5
75.5
二、 工程名稱(chēng):
空壓機(jī)房降噪設(shè)計(jì)
三、 房間尺寸
10m(長(zhǎng))6m(寬)4m(高),容積V=240m3,內(nèi)表面積S=248m2,內(nèi)表面積為混凝土面。
四、 噪聲源位置:
地面中央,Q=2
五、 要求:
按NR8θ設(shè)計(jì)
3、。完成設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份。
《環(huán)境噪聲控制工程》課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)
一、 課程目的
《環(huán)境噪聲控制工程》是高等學(xué)校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的主要專(zhuān)業(yè)課程之一,為促進(jìn)學(xué)生掌握噪聲治理工程的理論和技術(shù),具備噪聲治理工程的設(shè)計(jì)能力和綜合利用相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力,本課程在完成課堂理論教學(xué)的同時(shí)開(kāi)設(shè)課程設(shè)計(jì)一周。通過(guò)課程設(shè)計(jì)使學(xué)生了解噪聲治理工程設(shè)計(jì)的基本知識(shí)和原則,使學(xué)生的基本技能得到訓(xùn)練。
本課程的目的是通過(guò)課程設(shè)計(jì),使學(xué)生能夠綜合運(yùn)用和深化所學(xué)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí),培養(yǎng)其獨(dú)立分析和解決一般工程實(shí)際問(wèn)題的能力,使學(xué)生受到工程師的基本訓(xùn)練。
二、 設(shè)計(jì)任務(wù):吸聲降噪設(shè)計(jì)
三、 吸聲降噪的設(shè)計(jì)原則:
(
4、1) 先對(duì)聲源進(jìn)行隔聲、消聲等處理,如改進(jìn)設(shè)備、加隔聲罩、消聲器或建隔聲墻、隔聲間等。
(2) 當(dāng)房間內(nèi)平均吸聲系數(shù)很小時(shí),采取吸聲處理才能達(dá)到預(yù)期效果。單獨(dú)的風(fēng)機(jī)房、泵房、控制室等房間面積較小,所需降噪量較高,宜對(duì)天花板、墻面同時(shí)作吸聲處理;車(chē)間面積較大,宜采用空間吸聲體、平頂吸聲處理;聲源集中在局部區(qū)域時(shí),宜采用局部吸聲處理,同時(shí)設(shè)置隔聲屏障;噪聲源較多且較分散的生產(chǎn)車(chē)間宜作吸聲處理。
(3) 在靠近聲源直達(dá)聲占支配地位的場(chǎng)所,采取吸聲處理,不能達(dá)到理想的降噪效果。
(4) 通常吸聲處理只能取得4~12dB的降噪效果。
(5) 若噪聲高頻成分很強(qiáng),可選用多孔吸聲材料;若中、低頻成分
5、很強(qiáng),可選用薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)或穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu);若噪聲中各個(gè)頻率成分都很強(qiáng),可選用復(fù)合穿孔板或微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)。通常要把幾種方法結(jié)合,才能達(dá)到最好的吸聲效果。
(6) 選擇吸聲材料或結(jié)構(gòu),必須考慮防火、防潮、防腐蝕、防塵等工藝要求。
(7) 選擇吸聲處理方式,必須兼顧通風(fēng)、采光、照明及裝修、施工、安裝的方便因素,還要考慮省工、省料等經(jīng)濟(jì)因素。
四、 計(jì)算步驟
(1) 由已知的房間尺寸可計(jì)算得,S天=S地=60m2 S墻1=S墻3=40m2
S墻2=S墻4=24m2
(2) 由于房間內(nèi)表面為混凝土面,查課本《環(huán)境物理性污染控制工程》P94可得混凝土(涂油漆)各頻率下的吸聲系數(shù)
6、如下表(表2),即為處理前的吸聲系數(shù):
混凝土地面
(涂油漆)
/
f/HZ
125
250
500
1000
2000
4000
0.01
0.01
0.01
0.02
0.02
0.02
由上表可求得:室內(nèi)平均吸聲系數(shù)=(0.013+0.023)/6=0.015
(3) ①由已知得房間不同頻率下測(cè)量的聲壓級(jí)Lp。
②由參考書(shū)上的NR曲線(xiàn)可得對(duì)應(yīng)的NR數(shù),從而可得房間允許的聲壓級(jí)值。
③由①-②可得不同頻率下的ΔLp。
④由ΔLp、,代入公式可得處理后不同頻率下的平均吸聲系數(shù)。
⑤室內(nèi)平均吸聲系數(shù)=(0.013+0.
7、023)/6=0.015
代入得臨界半徑rc=1/4(QR/π)^1/2
=1/4=0.39m<2m,
所以,該房間的聲場(chǎng)是混響聲。
以上計(jì)算得到的數(shù)據(jù)如下表(表3)所示:
序號(hào)
項(xiàng)目
各倍頻帶中心頻率下的參數(shù)
說(shuō)明
125HZ
250HZ
500HZ
1000HZ
2000HZ
4000HZ
①
95
92
92
84.5
83
79.5
現(xiàn)測(cè)
②
允 許 值
90
85
82
80
78
76
設(shè)計(jì)目標(biāo)
③
減 噪 量
5
7
10
4.5
5
3.5
①-②
④
處理前
0.01
0.01
0.
8、01
0.02
0.02
0.02
查表
⑤
處理后
0.032
0.050
0.100
0.056
0.063
0.045
=
10^0.1ΔLp
(4) 吸聲材料的選擇及計(jì)算
由已知的表1可知該房間的中、低頻成分很強(qiáng),所以可選用薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)或穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)作為吸聲材料。
選擇穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)中的五合板為吸聲材料,由《環(huán)境物理性污染控制工程》P88查得各頻率下材料的吸聲系數(shù)。如下表(表4):
共振五合板
構(gòu)造
各頻率下的吸聲系數(shù)
125HZ
250HZ
500HZ
1000HZ
2000HZ
4000HZ
孔徑5mm
孔距
9、25mm
空氣層厚50mm
內(nèi)填礦渣棉25kg/m3
0.23
0.60
0.86
0.47
0.26
0.27
設(shè):需安裝材料面積為S材,則
〔S材+(248-S材)〕/248 >=
① 當(dāng)f=125HZ時(shí),〔0.23S材+(248-S材) 0.01〕/248 >=0.032
S材>=24.8m2
② 當(dāng)f=250HZ時(shí),〔0.60S材+(248-S材) 0.01〕/248 >=0.050
S材>=16.81 m2
③ 當(dāng)f=500HZ時(shí),〔0.86S材+(248-S材) 0.01〕/248 >=0.100
S材>=26.26 m2
④ 當(dāng)f=1000
10、HZ時(shí),〔0.47S材+(248-S材) 0.02〕/248 >=0.056
S材>= 19.84m2
⑤ 當(dāng)f=2000HZ時(shí),〔0.26S材+(248-S材) 0.02〕/248 >=0.063
S材>=44.43m2
⑥ 當(dāng)f=4000HZ時(shí),〔0.27S材+(248-S材) 0.02〕/248 >=0.045
S材>=24.8 m2
所以S材>=44.43 m2
因?yàn)?S天=60m2, 所以可在房間的天花板安裝共振五合板
當(dāng)S材=60 m2時(shí),反算此時(shí)各頻率下的平均吸聲系數(shù)
=〔60+(248-60)〕/248
1>當(dāng)f=125HZ時(shí),=〔0.2360+(248
11、-60) 0.01〕/248=0.063
驗(yàn)算:=10^0.1ΔLp ΔLp=7.99dB>5dB
2>當(dāng)f=250HZ時(shí),=〔0.660+(248-60) 0.01〕/248=0.153
驗(yàn)算:=10^0.1ΔLp ΔLp=11.85dB>7dB
3>當(dāng)f=500HZ時(shí),=〔0.8660+(248-60) 0.01〕/248=0.216
驗(yàn)算:=10^0.1ΔLp ΔLp=13.34dB>10dB
4>當(dāng)f=1000HZ時(shí),=〔0.4760+(248-60) 0.02〕/248=0.129
驗(yàn)算:=10^0.1ΔLp ΔLp=8.10dB>4.5dB
5>當(dāng)f=
12、2000HZ時(shí),=〔0.2660+(248-60) 0.02〕/248=0.078
驗(yàn)算:=10^0.1ΔLp ΔLp=5.91dB>5dB
6>當(dāng)f=4000HZ時(shí),=〔0.2760+(248-60) 0.02〕/248=0.080
驗(yàn)算:=10^0.1ΔLp ΔLp=6.02dB>3.5dB
序號(hào)
項(xiàng)目
倍頻帶中心頻率
說(shuō)明
125
250
500
1000
2000
4000
1
穿孔板五合板吸聲系數(shù)
0.23
0.60
0.86
0.47
0.26
0.27
2
五合板至少要達(dá)到的面積m2
24.8
16.81
26.26
13、
19.84
44.43
24.8
3
五合板實(shí)際所用面積m2
60
4
處理后平均聲級(jí)系數(shù)
α4
0.063
0.153
0.216
0.129
0.078
0.045
5
減噪量ΔLp
7.99
11.85
13.34
8.10
5.91
6.02
結(jié)論:
綜上可知,上面假設(shè)設(shè)計(jì)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)原則和要求,所以此吸聲降噪設(shè)計(jì)方案成立,即可在房間的天花板(面積為60 m2)安裝五合板穿孔共振吸聲結(jié)構(gòu),以達(dá)到降噪的目的。而且由上面的驗(yàn)算可知采用該方案,有較好的降噪效果,降噪量超過(guò)目標(biāo)值不大,選用五合板穿孔共振吸聲結(jié)構(gòu)在經(jīng)濟(jì)上不會(huì)造成太大的浪費(fèi)。綜合以上因素,本方案可行。
五、 參考文獻(xiàn)
1、 李連山、楊建設(shè)主編.環(huán)境物理性污染控制工程.武漢:華中科技大學(xué)出版社,2009
2、 李家華.環(huán)境噪聲控制.北京:冶金工業(yè)出版社,1995
3、 馬大猷.噪聲與振動(dòng)控制工程手冊(cè).北京:中國(guó)機(jī)械工業(yè)出版社,2002
4、 高紅武主編.噪聲控制工程.武漢:武漢理工大學(xué)出版社,2003
5、 洪宗輝主編.環(huán)境噪聲控制工程.北京:高等教育出版社,2002
6、 鄭長(zhǎng)聚主編.環(huán)境工程手冊(cè)環(huán)境噪聲控制卷.北京:高等教育出版社,2000
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