物理性污染控制習(xí)題集答案解析解析第二章

1、物理性污染控制習(xí)題答案第二章噪聲污染及其控制1 .什么是噪聲？噪聲對人的健康有什么危害？答：噪聲是聲的一種，是妨礙人們正常活動的聲音；具有聲波的一切特性；主要來源 于固體、液體、氣體的振動；產(chǎn)生噪聲的物體或機(jī)械設(shè)備稱為噪聲源。噪聲對人的健康危害有：引起耳聾、誘發(fā)疾病、影響生活、影響工作。2 .真空中能否傳播聲波？為什么？答：聲音不能在真空中傳播，因為真空中不存在能夠產(chǎn)生振動的彈性介質(zhì)。3 .可聽聲的頻率范圍為 2020000Hz,試求出500 Hz、5000 Hz、10000 Hz的聲波波長。 解： = f, c=340m/s,3401500-0.68m=或-0.068m2 500010000

2、-40- =0.0034m4 .聲壓增大為原來的兩倍時，聲壓級提高多少分貝?解：L 20lg, pP0.2 ppL = 20lg e = 20lg -epP0P0. (L =L -L= 20lg 2 =6(dB)201g 25 .一聲源放在剛性面上，若該聲源向空間均勻輻射半球面波，計算該聲源的指向性指數(shù) 和指向性因數(shù)。解：W1rs羋S 2Q =廣= 4-=2, DI=101g Q = 101g 2 =3.01I 丁 半 2二 r6.在一臺機(jī)器半球輻射面上的5個測點，測得聲壓級如下表所示。計算第 5測點的指向 性指數(shù)和指向性因數(shù)。測點11 2341 5聲壓級/dB85187868489解:管10

3、1gn 0.1L .“ 10 pi二1)=10lg 1(108.5 108.7 108.6 108.4 108.9) =86.6(dB) 50.1L10 pp2p2-2P0.1L -0.1L=10 p p =100.1(89 86.6)=1.740.1L10 pp2DI =10lg Q =10lg1.74 =2.47 .已知某聲源均勻輻射球面波，在距聲源4m處測得有效聲壓為2Pa,空氣密度1.2 kg/m使計算測點處的聲強(qiáng)、質(zhì)點振動速度有效值和聲功率。解:DV =Dc, D =S.：tp2；0c2 ,W =IS,W =pf2cS p u S pcCu S e e 0 epe：0c,ue_uA_

4、 .2p222：0c1.2 340= 9.8 103(W/m2)uA2pe ePe逐：0c1.2 340二一4.9 10,m/s32W =IS =9.8 102 4 二 42 =1.97(W)8 .在半自由聲場空間中離點聲源 2 m處測得聲壓的平均值為88 dB, （1）求其聲功率級和 聲功率；（2）求距聲源5m處的聲壓級。解:(D按球面波考慮(2)解:Lp =Li =LW -20lg r -11LW =Lp 20lg r 11 =88 20lg 2 11 =105(dB)W =W0 100.1LW =10 42 100.1105 =10 4.5 = 0.032(W)Lp = LW -20lg

5、 r -11 =105 20lg 5 -11 =80(dB)9 .已知空氣密度。0=1.21 kg/m3、空氣聲速c=340m/s。若兩不相干波在聲場某點的聲壓幅值分別為5Pa和4Pa ,問在該點的總聲壓（有效聲壓）和平均聲能密度是多少?pA =P2 p2 =52 42 =41(Pa)p =A>/41 =4 5(pa)pe -.22()一Pe4 52-43D=ey=45- =1.46 10 4(W/m3)1c21.2 3402010 .在半自由聲場中，一點聲源輻射球面波。氣溫 20C、相又t濕度20%在距聲源10m處, 測得10000 Hz的聲壓級為100 dB,問100m處該頻率的聲壓

6、級為多少分貝？解：Lp2 =Lp1 20lg? ： r2 一 =100 20lg10010-0.0062 100 -10= 100-20lg10-0.0062 90=79.4(dB)11 .某測點的背景噪聲為65dB,周圍有三臺機(jī)器，單獨工作時，在測點處測得的聲壓分別 為70 dB、76 dB、78 dB,試求這三臺機(jī)器同時工作時，在測點的總聲壓級。解：Lpa1 =10lg(100.1Lp -100.1LpB) =10lg(100.170 -100.165) = 68.35dB)Lpa2 =10lg(100.1Lp -100.1LpB) =10lg(100.176 -100.165) = 75

7、.64dB)Lpa3 =10lg(1C0.1Lp -100.1LpB) =10lg(1C0.178 -100.165) = 77.78(dB)Lp =10lg(1C0.1 77.78 1 00.1 75.64 1 00.1 68.35) = 80.16(dB)12 .某點附近有2臺機(jī)器，當(dāng)機(jī)器都未工作時，該點的聲壓級為 50 dB,若同時工作時，該 點的聲壓級為60 dB,若其中1臺工作時，則該點的聲壓級為 55 dB,試求另1臺機(jī)器單獨工 作時，該點的聲壓級為多少？刀 LPa1 =10lg(100.1Lp -100.1LpB) =10lg(100.155 100.150) =53.35(dB

8、)解 LPa2 =10lg(100.1Lp -100.1LpB) =10lg(100.1 60 -100.1 53.35) = 58.94(dB)13.在某測點處噪聲的倍頻帶聲壓級列于下表，計算該噪聲的總聲壓級。中心頻率/Hz631252505001000200040008000聲壓級dB98101103P10299928060解nLp =10lg % 100.1Lpi =10lg(109.8 1010.1 1010.3 1010.2 109.9 109.2 108.0 - 106.0) = 108.1(dB)14.某聲壓在指定測點處，測得治理前，后的聲壓級如表中所示。計算治理前后的總響度 和

9、響度下降的百分率。中心頻率/Hz5001000200040008000治理前聲壓級dB ；85951939080治理后聲壓級dB7585858075查圖2-11響度指數(shù)解倍頻程F=0.3治理前響度指數(shù)分別為N=18 (sone), N2=50 (sone), N=55 (sone), N=50 (sone),凡=30 (sone)治理后N=10 (sone), N=23 (sone), N=29 (sone), N=23 (sone), M=22 (sone)治理前總響度 N前二Nmax+F(£ Ni Nmax) =55+0.3 M(18+50+55+50+30-55)=99.4(s

10、one)治理后總響度 N后=Nmax+F(£ Ni Nmax) =29+0.3x(10+23+29+23+22-29)=52.4(sone)NN=響度下降百分率為=一叵100%="4524 100% =47%N前99.415.在空間某處測得環(huán)境噪聲的倍頻程聲壓級如下表，求其線性聲壓級和A計權(quán)聲壓級。fe/HZ631252505001000200040008000LJdB909799：8376658472解n(1) Lp =10lg 2 100.1Lpi =10lg(10 9 +109.7 +109.9 +108.3 +107.6 +106.5 +108.4 +107.2)

11、= 101.6(dB) i 1查圖2-12(2) A計權(quán)后各中心頻率聲壓值dB(A)分別為：90-26.2=63.897-16.1=80.999-8.6=90.483-3.2=79.876-0=7665+1.2=66.284+1.0=8572-1.1=70.9n0.1Lm6.388.099.047.987.66.628.57.09.Lp =10lg % 10 pi =10lg(1010101010101010 )=92.3 dB(A)i 116 .在鐵路旁某處測得：當(dāng)貨車經(jīng)過時，在2.5min內(nèi)的平均聲壓級為72dB;客車通過1.5min 內(nèi)的平均聲壓級為68dB;無車通過時環(huán)境噪聲約為 60

12、 dB;該處白天12h內(nèi)共有65列火車通 過，其中貨車45列、客車20列，計算該地點白天的等效連續(xù)聲級。解貨車72dB對應(yīng)時間為2.5*45/60=1.875h客車68dB對應(yīng)時間為1.5*20/60=0.5h其余時間為 12-1.875-0.5=9.625hL =10lg 1 n 10eq ' =1eq0.1La.Ai ti= 10lg * 1.875 100.1 72 0.5 100.1 68 9.625 100.1 60= 10lg 112 1.875 1 07.2 0.5 1 06.8 9.625 1 06.0= 65.5(dB)18.某噪聲各倍頻程頻譜如下表所示，計算此噪聲的

13、響度級。頻率/Hz1252505001000200040008000聲壓級dB57626567624836解f/Hz1252505001000200040008000Lp/dB57626567624836響度指數(shù) (sone)1.963.85.57.46.63.41.99Nt=Nmax FNi -Nmax)=7.4+0.3m(1.96+3.8+5.5+7.4+6.6+3.4+1.99-7.4 )=14.38 (sone)Ln =40 10lg 2N =40 33.22lg N =40 33.22lg14.38 =78.47( phon)19 .甲在82 dB (A)的噪聲下工作 8h;乙在81

14、 dB (A)的噪聲下工作 2h;在84 dB (A)的噪聲下工作4h,在86dB (A)的噪聲下工作2h,問誰受到的危害大？乙接受的等效聲級為LeqA =1°lg E(2m108.1 +4父108.4 +2X108.6 ) = 84.1dB(A)甲為82db(A),所以乙的危害大。20 .某工人在91 dB (A)下工作1h;在90dB (A)下工作3h;在86 dB (A)下工作2h, 其余時間在78 dB (A)以下工作。計算等效連續(xù) A聲級。21.對某區(qū)域進(jìn)行24h監(jiān)測，測得A聲級如下表所示，計算該區(qū)域的晝夜等效聲級。LeqA=10lg |8(1父109.1 +3父109+2

15、父108.6+2父107.8 ) = 88.1dB(A)晝夜白天( 06:00 22:00)夜間( 22:00 06:00)時間/h3625224A 聲級/ dB (A)50545149494644解Ld F0lg * 3 105.0 6 105.4 2 105.1 5 104.9=51.9dB(A)Ln =10lg 1 2 104.9 2 104.6 4 104.4=46.3dB(A)8Ldn皿3化力+小0.1。10)= 10lg 圭 16 105.19 8 105.63=53.9 ： 54dB(A)22.穿孔板厚4mm孔徑8mm穿孔按正方形排列，孔距 氣層，試求穿孔率和共振頻率。解20mm

16、穿孔板后留有100mmJ的空._22P7B=4 20川26(2).f03400.1262二0.14 0.8 8 /1000= 596( Hz)23.有一個房間大小為0.04 ,平頂吸聲系數(shù)為25mx 10mx 5m,500 Hz時地面吸聲系數(shù)為 0.02 ,墻面吸聲系數(shù)為0. 25 ,求平均吸聲系數(shù)和總的吸聲量。(1).n% S：. i i i =1 a =J!n' Si =125父10父0.02 + 25父10父0.25+2次(25M 5 + 10M5 產(chǎn) 0.04 81.525 10 25 5 10 5 2850=0.096nn(2).A uA = .： -Si =25 10 0.

17、02 25 10 0.25 225 5 10 5 0.04 =81.5(m2)i 1i =125.某房間尺寸為6mx 7mx 3m,墻壁、天花板和地板在1 kHz時的吸聲系數(shù)分別為 0.06、 0.07和0.07。若安裝一個在1 kHz倍頻帶內(nèi)，吸聲系數(shù)為0.8的吸聲貼面花板，求該頻 帶在吸聲處理前后的混響時間及處理后的吸聲減速噪量。解:a- 刖n、S-._i =1 i iC("刖n' S ii =1n' S：.i ii =1n'、S ii =1(6M 3+7 父 3 V 2父 0.06+6父 7 M0.07+6父 7 M 0.07 10.562 6 7+6

18、3+7 3- 162 一.(6父3+7父 3 )父2 黑 0.06+6黑 7M 0.07+6父 7父 0.8 41.222 6 7+6 3+7 3- 162 一0.254T a60刖0.161VS熱0.161 6 7 326 7+6 3+7 30.065溜鑲r"3(s)T60后0.161VS 口0.161 6 7 326 7+6 3+7 30.254d°B4=0.493Lp =10lg合=101gom9(dB)刖26.計算下列單層均質(zhì)構(gòu)件的平均隔聲量與臨界吻合頻率: 的玻璃。解：查表2-4(1) . 磚(1) 240mnff的磚；(2) 6mnBm = lh=1.8 1 0

19、3 240 1 0 ' =432(kg / m2)R=16lgm 8=16 lg432 8 =50.2(dB)c2 f =0.551c二。551 嗯1.8乂103 =71.9( Hz)2.45 1010(2). 玻璃m = h=2.4 103 6 104 =14.4(kg/m2)二c2f =0.551?cl二。551 二R =13.5lg m 14 =13.5 lg14.4 14=29.6(dB)2.4 1* =1784(Hz)8.5 101027.隔聲間有一面積為25m2的墻與噪聲源相隔，該墻投射系數(shù)為 10-5,在該墻上開一面積為2.5 m2的門，其投射系數(shù)為10-3,另還開一面積

20、為4m2的門，其投射系數(shù)為10-3,求該組合墻的平均隔聲量。解1sl2s23s325-2.5-4 10-5 103 2.5 4S1 S2 S3R =10lg1 =10lg1 =35.73(dB)2.674 10 -425= 2.674 10一43mml?的普通28.為隔離強(qiáng)噪聲源，某車間用一道隔墻將車間分為兩部分，墻上安裝了一玻璃窗，面積占墻體的1/4,設(shè)墻體的隔聲量為45dB,玻璃窗的隔聲量為22dB,求該組合墻 的隔聲量。解墻和窗的隔聲量分別為45dB和22dB,則它們的透射系數(shù)分別為10-4.5和10-2.2S S112 2一 S S1210 一4.5 0 10 一2.2 1七4=1.6

21、成R =10lg 1 =10lg 1 = 28(dB)1.6 10 一3為0.02 ,隔墻上開一觀察窗，此組合墻的隔聲量為 減，如對操作室進(jìn)行吸聲處理后，平均系數(shù)增至 解40dB,求此墻離操作室一側(cè)近處的噪聲衰 0.4 ,再求噪聲衰減。Rr2S：C. = W02=2.04(m2)1 - -1-0.022NR =R_101g 4 RWr2吸聲處理后房間常數(shù)為= 40-10lg 4 2204 =30(dB)S：-R；2=l = =66.7(m2)1-'工 1-0.42NR' = R_101g L+紅I4 Rr2 J= 4010lg 4 6207 =42.6(dB)30.選用同一種吸

22、聲材料襯貼的消聲管道、管道截面積為2000m2 o當(dāng)截面形狀分別為圓形、正方形和1:5及2:3兩種矩形時，試問哪種截面形狀的聲音衰減量大？哪一種最?。績烧呦嗖?多少？解圓形：二r2 =2000, r =25.24cm,P =2二r -158.5cm,-P =8 =0.08 S 2000正方形：a= 2000, a = 44.72cm, P = 4a, = 178.9cm, E =178 =0.089 S 20001: 5矩形:5b2 =2000,b = 20cm, P = 2 6a = 240cm, P =-240- =0.12S 20002: 3矩形:6b2 =2000,b =18.3cm,

23、P =(2a 3a) =183cm,p =483； =0.092 S 2000因此消聲量以1: 5矩形最大，以圓形最小，相差為L， 二P L上= o)s 3=1.5倍L 圓 W 丹L 0.080 s'29.車間一端的操作室與聲源的隔墻面積為20m2,操作室內(nèi)表面積為100m2,平均吸聲系數(shù)31.試設(shè)計一單節(jié)擴(kuò)張室消聲器，要求在 125Hz時有最大消聲量15dB,設(shè)進(jìn)氣口管徑為150mm管長為3m,管內(nèi)氣流溫度為廠溫。S2L 201g m-6 =15,m =11.2,/ =11.2RS(二 r22F21C222 =11.2,* =11.2r? =11.2 150 =630002, 212r1= 251(mm), D2 =251 2 =502(mm),f max=2n 1l,125 = 2n 1 340,5001 = 2n 1340,l =0.68 2n 1N取值可為0, L為0.68m。復(fù)合上下限頻率如下:c340上限截止頻率：f上=1.22 -1.22 -826.3HzD0.502下限截止頻率:f = _c_ 叵 _340 叮： _下一，2二;V1i 1.414 3.14 二r22 l 1i 一32.某常溫氣流管道直徑為100mm試設(shè)計 倍頻帶上有12dB的消聲量