物理污染控制習(xí)題

1、精品文檔物理污染控制一環(huán)境聲學(xué)部分習(xí)題第二章聲波的基本性質(zhì)及其傳播規(guī)律習(xí)題4試問在夏天40c時空氣中的聲速比冬天0c時快多少？在這兩種溫度情況下1000Hz聲波的波長分別是多少？解：依據(jù)公式：c =331.45+0.61t和公式 X =c/f0 c 時 c=331.45,入=331.45/1000=0.33145m40 c 時 c=331.45+0.61 40=355.85,入=0.35585m故夏天40c時空氣中的聲速比冬天 0c時快24.4m/s波長分別是0.35585m和0.33145m6在空氣中離點聲源2m距離處測得聲壓p=0.6Pa,求止匕處的聲強(qiáng)I、質(zhì)點振速U、 聲能密度D和聲源的

2、聲功率W各是多少？解：依據(jù)公式：I=pe2/p 0c=8.75X 104 (W/m2)D= pe2/ P 0C2=2.53 10-6(J/m3)W=IXS=I MpiR2=4.46 X0-2WU=Pe/p 0c=0.6/415(PaS/m)=1.45X 10-3m/s10 .噪聲的聲壓分別為2.97P3 0.332P3 0.07Pa、2.7 10-5Pa,問它們的聲壓級各為多少分貝？解：依公式 Lp=20lg(p/p0)P0=2X10-5Pa,分貝值分別為 103.4, 84.4, 70.9, 2.611 .三個聲音各自在空間某點的聲壓級為70dB、75dB和65dB,求該點的總聲壓級。解：由

3、分貝相加曲線有： 65分貝+70分貝=70+1.2=71.271.2+75分貝=75+1.6=76.6分貝，故該點的總聲壓級為 76.6。12.在車間內(nèi)測量某機(jī)器的噪聲，在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時測得聲壓級為 87dB,該機(jī)器停止 運(yùn)轉(zhuǎn)時的背景噪聲為79dB,求被測機(jī)器的噪聲級。解：由分貝相減曲線有，87分貝-79分貝=87-0.8=86.2分貝，被測機(jī)器噪聲級為86.2 分貝習(xí)題13頻率為500Hz的聲波，在空氣中、水中和鋼中的波長分別為多少？（已知空氣中的聲速是340m/s;水中是1483m/s,鋼中是6100m/s）解：由公式C l = 一 f則在空氣中，入=340/500= 0.68m在水中,入=1

4、483/500=2.966m在鋼中,入=6100/500=12.2m第三章噪聲的評價和標(biāo)準(zhǔn)習(xí)題1 .某噪聲各倍頻譜如下表所示，請根據(jù)計算響度的斯蒂文斯法，計算此噪聲的響度級.頻率/Hz631252505001000200040008000聲壓級/dB6057626567624836解:查表得對應(yīng)的響度指數(shù)如下表頻率/Hz631252505001000200040008000聲壓級/dB6057626567624836響度指數(shù)/sone1.82.045.57.4632nS Sm F ?( Si Sm) i 1S= 14sone,LN=40+10log2N= 802 .某發(fā)電機(jī)房工人一個工作日暴露

5、于 A聲級92dB噪聲中4小時,98dB噪聲中24 分鐘,其余時間均在噪聲為 75dB的環(huán)境中.試求該工人一個工作日所受噪聲的等 效連續(xù)A聲級.解:方法1,依公式n 110 2 ?TnLeq80 10lg-q480各段中心聲級和暴露時間，minn（段號婁k)12345678中心聲與攵 Li/dB80859095100105110115暴露時間Tn/minT1T2T3T4T5T6T7T8n為中心聲級的段號數(shù),Tn為第n段中心聲級在一個工作日內(nèi)所累積的暴露時 問,min;92dB噪聲所對應(yīng)的段號數(shù)為 3, 98dB噪聲所對應(yīng)段號為5, 75dB的噪聲可以不予 考慮.故 Leq=80+10Xlg(1

6、0 (3-1)/ N Leq=101g(? 10. Ai) N i=1Leq=101g(12 - 96 X 108.5+12 - 96 X 109.0+48 - 96 X 109.5+24 - 96 X1010.0)=85+11.3=96.3dB4.某一工作人員環(huán)境于噪聲 93dB計3小時,90dB計4小時,85dB計1小時，試求其噪聲暴露率，是否符合現(xiàn)有工廠企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)？解:依公式，暴露Li聲級的時數(shù)為Ci,Li允許暴露時數(shù)為Ti.i Ti工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范車間內(nèi)部容許噪聲級 （A計權(quán)聲級） X240 + 10(5-1)/2 X 24)/480)=90dB方法2,依公式nLeq 1

7、0?lg(1/N W) i 1Leq=10lg(4 X 60 X 109.2+24X 109.8+216X 107.5)/480=75+ 101g(240 X 101.7+24X102.3+216X )/480=75+15.5=90.5dB3.為考核某車間內(nèi)8小時的等效A聲級.8小時中按等時間問隔測量車間內(nèi)噪聲的解:依公式A計權(quán)聲級，共測得96個數(shù)據(jù).經(jīng)統(tǒng)計,A聲級在85dB段（包括83-87dB）的共12次, 在90dB段（包括88-92dB）的共12次，在95dB段（包括93-97dB）的共48次，在100dB 段（包才5 98-102dB）的共24次.試求該車間的等效連續(xù)A聲級.nLeq

8、 10?lg(1/N10°-1Li)i 1每個工作日噪聲暴露時間/h84211/21/41/81/16允許噪聲級/dB90939699102105108111最高噪聲級/dB三115D=3/4+4/8=1.25>1答:其噪聲暴露率為1.25,不符合現(xiàn)有工廠企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn).5 .交通噪聲引起人們的煩惱，決定于噪聲的哪些因素？答:噪聲污染級公式可以看出交通噪聲引起人們的煩惱是哪些因素所決定的LNP Leq K6是規(guī)定時間內(nèi)噪聲瞬時聲級的標(biāo)準(zhǔn)偏差；第一項反映的是干擾噪聲的能量，第二項取決于噪聲事件的持續(xù)時間，起伏大的噪聲K6也大,也更引起人的煩惱。6 .某教室環(huán)境，如教師用正常聲音

9、講課,要使離講臺6米距離能聽清楚，則環(huán)境噪 聲不能高于多少分貝？答：由圖3-8清晰度受干擾程度，要達(dá)到正常發(fā)聲滿意對話(AI=95%),距離為6米，背景噪聲不能高于54dB。7 .甲地區(qū)白天的等效A聲級為64dB,夜間為45dB;乙地區(qū)的白天等效A聲級為60dB,夜間為50dB,請問哪一地區(qū)的環(huán)境對人們的影響更大 ？解：由公式Ldn 101g 5?100立 3?10°-1(Ln 10) 88可知甲地區(qū)晝夜等效聲級為 Ldn=10lg(0.625X 106.4+0.375 X 105.5) = 55+10lg5.34 =62.3dB乙地區(qū)晝夜等效聲級為 Ldn= 101g(0.625X

10、 106+0.375 乂 106.0) =60dB故甲地區(qū)的環(huán)境對人們的影響更大.8.某噪聲的倍頻程聲壓級如下表所示，試求該噪聲的A計權(quán)聲級及其NR數(shù).頻率/Hz631252505001000200040008000聲壓級/dB6070808280837876解:由表1-9 (P20)計權(quán)響應(yīng)與頻率的關(guān)系(按1/3倍頻程中心頻率)頻率/HzA計權(quán)修正/dB頻率/HzA計權(quán)修正/dB20-50.5630-1.925-44.7800-0.831.5-39.41000040-34.61250+0.650-30.21600+1.063-26.22000+1.280-22.52500+1.3100-19

11、.13150+1.2125-16.14000+1.0160-13.45000+0.5200-10.96300-0.1250-8.68000-1.1315-6.610000-2.5400-4.812500-4.3500-3.216000-6.6再由表1-13 (P25)噪聲評價數(shù)(NR)曲線得頻率/Hz631252505001000200040008000聲壓級/dB6070808280837876A計權(quán)修正值-26.2-16.1-8.6-3.20+1.2+1.0-1.1修正后頻帶聲級/dB33.853.971.478.88084.27974.9各聲級疊加略略略85.681.8略NRi32557

12、58080858080NRm+186總的A計權(quán)聲級/dB87.2習(xí)題課習(xí)題1 .在堅實的地面上，有一個功率為0.65W的聲源，試回答下列兩個問題：離聲源10米處的聲強(qiáng)大約是，A 0.1W/m2B 0.01W/m2C 0.001W/m2D 0.0001W/m2(2)離聲源10米處的聲壓級大約是，A 110dBB100dBC 90dBD 80dB解:依公式I= W/S =0.65/(2X pi 義 r 2)=0.65/628 0.001W/n2Lp= Li = 10lg(I/I0)=10lg(10 -3/10-12) =90dB2 .有一個Li=80 dB,L 2=70 dB的聲音,其dB的和,d

13、B的平均值,dB的差大約是 多少？從下列AE組答案中選取正確者.dB的和dB的平均dB的差A(yù). 15075.010.0B. 15072.477.4C. 80.475.078.5D. 80.477.479.5E. 80.477.475.0解:依公式Li+2 = L1+a =80+0.4 = 80.4Li-2 = L1+ B =80-0.5=79.5L L 和 10lgn 80.4 3 77.43 .某操作工人，一個工作日內(nèi)噪聲暴露的情況如下：8h內(nèi)去機(jī)房檢查3次，每次8分鐘，聲級為110dB(A),其余時間均在控制室內(nèi),聲級為70dB(A).計算這樣的噪聲 環(huán)境是否超過現(xiàn)有的車間噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)？解

14、：依公式，n 110k ?TnLeq 80 10lg-, n為段號數(shù)，110dB對應(yīng)為7480故 Leq = 80+10lg(10 3X8X3)/480)=97>90dB4 .在圖示位置上，測定某工廠的排氣管發(fā)出的噪聲為69dB,不考慮地面的反射條件(1)聲源在聲功率級是多少？設(shè)背景噪聲為65dB.(2)在同位置上，在夜間背景噪聲降低到50dB時,聲功率級是多少？解：(1)排氣口除去背景噪聲后噪聲應(yīng)為：69-65=4，查出 后 2所以 Lp=69+(-2)= 67dB.由全空間公式 Lp = Lw-20lgr-11,由圖可知,r =10m.故 Lw = 67+20+11=98dB.夜間背

15、景噪聲降為50分貝時，修正值為0,夜間在此測點仍為67分貝，而聲功率 級仍為98分貝.5 .某環(huán)保工程公司對離心風(fēng)機(jī)管道作包扎處理，隔聲前設(shè)倍頻程聲壓級測定結(jié)果如下試求A聲級降低多少分貝？（2）響度級降低多少方？（3）噪聲響度降低百分?jǐn)?shù)中心頻率f0/Hz31.5631252505001000200040008000包扎前L1/dB7788817775919710297響度指數(shù)S/sone51210910357012080包扎后L2/dB767378706579757874響度指數(shù)S2/sone4586515142015解:由表查出A聲級修正值.如下中心頻率fo/Hz31.56312525050

16、01000200040008000包扎前L1/dB7788817775919710297響度指數(shù)S/sone51210910357012080A修正值-39-26-16-9-30+1+1-1修正后dB3862656872919810396疊加后A聲級La1105dB包扎后L2/dB767378706579757874響度指數(shù)S2/sone4586515142015修正后dB374762616279767973疊加后A聲級La283.5dB包扎前總響度：nS Sm F ?( Si Sm) i 1Si = 120+0.3 x 161=168.3 sone,189.3?包扎后總響：S2 = 20+0

17、.3X72 = 41. 6sone響度降低:(Si-S2)/Si = 0.75=75%, 78%?Pi = 40+33.3lg168.3 = 114 phon,116phonP2 = 40+33.3lg41.6 = 94 phon響度級降低 P = R- P2 = 114-94 =20 phon,22 phonA 聲級降低：% L = La1-La2 = 105 - 83.5 = 21.5dB第七章吸聲和室內(nèi)聲場2 .在3mm厚的金屬板上鉆直徑為 5mm的孔，板后空腔深20cm,今欲吸收頻率為 200Hz的噪聲，試求三角形排列的孔間距.3 .穿孔板厚4mm,孔徑8mm,穿也按正方形排列，孔距2

18、0mm,穿孔后留有10cm厚的 空氣層，試求穿孔率和共振頻率.6 .某觀眾廳體積為2X 104立方米，室內(nèi)總表面積為6.27 X 103平方米，已知500Hz 平均吸聲系數(shù)為0.232,演員聲功率為340仙W在舞臺處發(fā)聲，求距聲源39m處（觀 眾席最后一排座位）的聲壓級.7 .某房間大小為6X7X 3n3墻壁、天花板和地板在1KHz的吸聲系數(shù)分別為0.06、 0.07、0.07,若在天花板上安裝一種1KHz吸聲系數(shù)為0.8的吸聲貼面天花板，求 該頻帶在吸聲處理前后的混響時間及處理后的吸聲降噪量 .2解：由公式f。2p L(t + d)圓孔等邊三角形排列時pd2P 二一-2,3B2P=0.019

19、123403.14d2代入上式有：200 -6.28 ；B2 2 3 0.2(0.003 0.8d)因為 d=0.005m.故求得 B=34.45mm3解：由1公式和圓孔正方形排列時，公式有：P=3.14X82/(4 X 202)=12.56% f 0=340/(2 X 3.14) X sqrt(0.1256/(0.1(0.004+0.8 X 0.008) =595Hz 6解：由公式Q 4Lp = Lw+10lg(2+ ),Q=24p r RLw=10lg(34 0X 10-6/10-12)=85.3dBc SaR=1 - a求得 R=6270X 0.232/(1-0.232)=1894.06

20、Lp= 85.3-26.54=58.76dB7解：由公式0.161V0.161V160 = or160 =-=-S ln(1 - a )Sa + 4mV 4mV在房間小時可忽略吸聲處理前a =(2 義(6+7) X 3 X 0.06+6 X 7 X 0.07+6 X 7 X 0.07)/( 2 義(6+7) X 3+2 X 6 X 7) =0.0652T60= (0.161 X 7X6X3)/-162 X ln(1-0.0652) = 1.86 秒 吸聲處理后a =(2X (6+7) X3X 0.06+6 X7X 0.07+6 X7X0.8)/( 2 X (6+7) X 3+2X 6X7)=0

21、.2544T60= (0.161X 7X6X 3)/-162 義 ln(1-0.2544)=0.426 秒吸聲降噪量為：由公式TiDLp = 10lg 三T2故代入得：吸聲降噪量為6.4dB8 .某車間幾何尺寸為25M0Mm3,室內(nèi)中央有一無指向性聲源，測得1000Hz時室 內(nèi)混響時間為2S,距聲源10m的接收點處該頻率的聲壓級為87dB,現(xiàn)擬采用吸聲 處理,使該噪聲降為81dB,試問該車間1000Hz的混響時間應(yīng)降為多少？并計算室 內(nèi)應(yīng)達(dá)到的平均吸聲系數(shù).9 .有一個房間大小為4X5X 3m3,500Hz時地面吸聲系數(shù)為0.02，墻面吸聲系數(shù)為 0.05，平頂吸聲系數(shù)為0.25,求總吸聲量和

22、平均吸聲系數(shù).10 .某車間地面中心處有一聲源，已知500Hz的聲功率為90dB,該頻率房間常數(shù)為 50m2,求距聲源10m處之聲壓級.8解：由公式DLP = 10lg 至=10lgT1a1 F得方程=>T2=0.5S87-81=10lg(2/T2)又由公式0.161VSa得方程0.5=0.161 X(25 X 10X4)/25 X 10X 2+(25+10) X2X4 xj=> a =0.4139解:總吸聲量為2A=0.02 義 4X 5+0.25 義 4X 5+0.05 義(4+5) X 2X 3 = 8.1m平均吸聲系數(shù)a =A/S 總=8.1/(4X 5X2+(4+5) X

23、2X3)=0.08610解：由公式Q 4Lp = Lw+10lg(-QT + -)4pr R2、 Lp=90+10X|g2/(4 X3.14 X 10)+4/50=90-10.88=79.12dB11.某車間內(nèi)，設(shè)備噪聲的特性在 500Hz附近出現(xiàn)一峰值，現(xiàn)使用4mm厚的三夾板做穿孔板共 振吸聲結(jié)構(gòu)，空腔厚度允許有10cm,試設(shè)計結(jié)構(gòu)的其它參數(shù)(穿孔按三角形排列)。12某混響室容積為 94.5m3,各壁面均為混凝土，總面積為127.5m2,試計算對于250Hz聲音的混響時間。(設(shè)空氣溫度為20 C,相對濕度為50%)11解：由公式2p L(t + d)討論1)設(shè)計三夾板面穿孔孔徑為5mm,空腔

24、厚度為10cm時，穿孔率P為 6.82%與按三角形排列時公式P= Pd2、3B2得 B=1.84cm2)設(shè)計三夾板面穿孔孔徑為10mm,空腔厚度為10cm時，穿孔率P為 10.24%與按三角形排列時公式得B=2.95cm 12解:由公式丁0.16WT60Sa +4mV或公式丁 0.161V160 = -Sln(1- a )混凝土在250Hz的吸聲系數(shù)為0.01T=11.93 秒或 T=11.87 秒P145習(xí)題第8章隔聲技術(shù)1 .試計算以下構(gòu)件的平均隔聲量與臨界吻合頻率：（1） 20cm厚的混凝土墻；（2） 1mm厚的鋼板。（已知：20cm厚的混凝土墻 m=160Kg/m2； 1mm厚的鋼板m

25、=7.8kg/m2）（吻合頻率：玻璃fc =12240/t鋼板 fc =12650/t鋁板 fc =12810/t鋼筋磚 fc =20190/t膠合板 fc =21950/t磚 fc =22480/t加氣磚 fc =41260/tt為厚度，單位：mm）解：由公式?TL =13.5lg m+14（m? 200kg/m2）2?TL =16lg m+8（m> 200kg/m ）(1) 20cm厚的混凝土墻的平均隔聲量為13.5Xlg160+14=43.76dB臨界吻合頻率為20190/200=100Hz(2) 1mnB的鋼板的平均隔聲量為13.5 Xlg 7.8+14=26.04dB臨界吻合頻

26、率為12560/1=12560Hz2 .某一隔聲墻面積12m2,其中門、窗所占的面積分別為2m2, 3m2。設(shè)墻、門、窗 的隔聲量分別為50、20和15dB,求該隔聲墻的平均隔聲量。解：由公式TL =10lg? 6§10-°.1TL故平均隔聲量為 101g12/(7X 10-0.1 x50+ 2X 10-0.1 x20+ 3X 10-0.1 15)=20.19dB3 .某隔聲間有一面積為20 m2的墻與噪聲源相隔，該墻透射系數(shù)為 10-5,在該墻 上開一個面積為2 m2的門，其透射系數(shù)為103,并開一面積為3 m2的窗，透射 系數(shù)也為103,求該組合墻的平均隔聲量。解：由公

27、式1 TL =10lg -墻的隔聲量為50dB,門的隔聲量為30dB,窗的隔聲量為30dB.再由上題公式計算， 則組合墻的平均隔聲量為101g20/(15X 10-0.1 50+2X 10-0.1 x30+ 3X 10-0.1 §10一0.1TLi)=35.9dB4 .為隔離強(qiáng)噪聲源，某車間用一道隔墻將車間分成兩部分， 墻上裝一 3mm厚的 普通玻璃窗，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：由公式TL =10lg? S設(shè)組合墻的總面積為S則組合墻的隔聲量為101gS/(3/4 x SX 10-0.1 45+ 1/4 義

28、Sx 10-0" 22)=28dB第6題某尺寸為4.4X 4.5 X 4.6m3的隔聲罩，在2KHz倍頻程的插入損失為30dB,罩頂 底 精品文檔部和壁面的吸聲系數(shù)分別為0.9,0.1和0.5，試求罩殼的平均隔聲量.解:依據(jù)公式TL理=TL0 +10lga已知:TL0= ? dB; TL 理=30a =4.4 X 4.5 義 0.9+4.4X 4.5 義 0.1+(4.4+4.5) X 2 X 4.6 義 0.5/4.4 X 4.5 義2+(4.4+4.5) X 2X4.6=0.5代入公式有TL 理=TL0+101g0.5=>TL 0=33dB第九章消聲器1. 一單管式消聲器，

29、有效通道為200mm,用超細(xì)玻璃棉制成吸聲襯里，其吸聲系數(shù)如下表所列，消聲器長度為1m,求其消聲量fc/Hz631252505001000200040008000qN0.200.330.700.670.760.730.800.78（H a ）消聲系數(shù)0.30.41.01.01.11.11.21.2LAi6820202222242416解：依據(jù)吸聲系數(shù)查得消聲系數(shù)，再由公式LA =j （a 0） S?可算得各倍頻程消聲系數(shù)（第4列）。又依據(jù)高頻失效頻率公式fn ?1.85 nD算得f上=3145Hz當(dāng)頻率高于失效頻率時，又由公式:3精品文檔8KHz 時，R'=2/3R=16dB2 . 一

30、長為1米外形直徑為380毫米的直管式阻性消聲器，內(nèi)壁吸聲層采用厚為100毫米，容重為20Kg/m3的超細(xì)玻璃棉。試確定頻率大于250Hz的消聲量。解：由課本表7-2查得厚為100毫米，容重為20Kg/m3的超細(xì)玻璃棉250-4000Hz倍頻程上的消聲系數(shù)如下表，又查表9-2得第3行：fc/Hz125250500100020004000a N0.250.600.850.870.870.85(H a )消聲系數(shù)0.3111.31.31.31.3LAi6.8922.228.828.828.828.8fc/Hz125250500100020004000a n0.250.600.850.870.870.

31、85(H a )消聲系數(shù)0.30.91.31.31.31.2LAi6.892028.828.828.826.6消聲器有效通道直徑 D為:380-2X 100=180mm=0.18m由公式LLa = j (a 0 )公？ S可算得第4行.又由公式fn ? 1.85 Df上=3494Hz3 .設(shè)計同一種吸聲材料襯貼的消聲管道，管道截面積2000cm2,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最大？哪種最??？兩者相差 多少？P _DL = j (a )g Sc D 2S=P()2 =2000D=0.5m2P=7t D=1.58m,S=0.2mDL =8j

32、 (a )l2.正方形：設(shè)邊長為 a,貝U a2=0.2,a=0.447m 周長 P=4a,P=1.788m,代入公式，DL=j (a)1.7880.2g=8.9j (a)l3.1:5矩形：設(shè)矩形寬為 a,則長為 5a,5a2=0.2, a=0.2m,周長 P=2X (a+5a)=12a=2.4m代入公式，一 2.4DL=j (a)&g =12j (a)l4. 2:3 矩形：設(shè)矩形寬為 2a,貝U長為 3a,6a2=0.2,a=0.1826m,周長 P=2X (2a+3a)=10a=1.826m 代入公式，DL=j (a)1.8260.2g =9.13j (a)l5.1:5矩形聲首盤弱量最大，