噪聲污染防治工程原理

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(dòng)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(dòng)，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(duì)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(gè)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(cè)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(cè)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(cè)量。 為聲壓極大值和聲壓極小值的比值， 如果直接測(cè)量出聲壓極大值和聲壓極小值的聲壓級(jí)差 ，可以利用下列關(guān)系計(jì)算出比值N： ，這種測(cè)量方法要保證在管內(nèi)形成平面波，測(cè)試的最高頻率應(yīng)和管徑相適應(yīng)，即存在一個(gè)上限頻率，對(duì)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： 。 為管道最大尺寸邊長(zhǎng)。

為了保證至少能測(cè)量一對(duì)聲壓極大值和聲壓極小值，駐波管的長(zhǎng)度要滿足測(cè)量最低頻率的要求，即存在一個(gè)下限頻率： 。 為管道長(zhǎng)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(cè)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(shí)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(cè)量最低頻率聲波的波長(zhǎng)。

在混響室測(cè)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(shí)的混響時(shí)間; 裝試件時(shí)的混響時(shí)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(chǎng)條件，能夠較為確切地反映試件在房間內(nèi)的吸聲性能。

4、房間平均吸聲系數(shù)和吸聲量

在一個(gè)房間內(nèi)如果布置有幾種不同吸聲系數(shù)、不同面積的材料時(shí)，人們常采用平均吸聲系數(shù)來評(píng)價(jià)整個(gè)房間的吸聲特性，其定義為： ; 面積為 材料的吸聲系數(shù)。

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