物理性污染控制习题答案第二章

1 10 物理性污染控制习题答案 第二章噪声污染及其控制 1 什么是噪声 噪声对人的健康有什么危害 答 噪声是声的一种 是妨碍人们正常活动的声音 具有声波的一切特性 主要来源于 固体 液体 气体的振动 产生噪声的物体或机械设备称为噪声源 噪声对人的健康危害有 引起耳聋 诱发疾病 影响生活 影响工作 2 真空中能否传播声波 为什么 答 声音不能在真空中传播 因为真空中不存在能够产生振动的弹性介质 3 可听声的频率范围为 20 20000Hz 试求出 500 Hz 5000 Hz 10000 Hz 的声波波长 解 c 340m s 340 0 68 1500 340 0 068 25000 340 0 0034 310000 c f m m m 4 声压增大为原来的两倍时 声压级提高多少分贝 解 2 20lg 20lg20lg20lg2 000 20lg26 ppp eee LL ppppp LLLdB ppp 5 一声源放在刚性面上 若该声源向空间均匀辐射半球面波 计算该声源的指向性指数 和指向性因数 解 2 2 S 4 2 DI 10lg10lg23 01 WS 2 S W S I r QQ I r 半全 半 全 6 在一台机器半球辐射面上的 5 个测点 测得声压级如下表所示 计算第 5 测点的指向 性指数和指向性因数 测点 1 2 3 4 5 声压级 dB 85 87 86 84 89 解 2 10 0 1 8 58 78 68 48 911 10lg 10 10lg 1010101010 86 6 5 1 0 1 10 22 0 10 1 0 1 8986 6 0 10101 74 2 0 1 10 2 0 10lg10lg1 742 4 L n pi LdB pn i Lp LL Ipp pp Q IL p p p DIQ 7 已知某声源均匀辐射球面波 在距声源 4m 处测得有效声压为 2Pa 空气密度 1 2 3 kg m 使计算测点处的声强 质点振动速度有效值和声功率 解 2 22 2 0 00 2 0 pp DV ee IDc DWIS WSp u Sp cu S e ee ccS t pu eA uu ee c 2 3 32 2 322 9 8 10 1 2 340 0 2 2 4 9 10 1 2 340 222 0 00 9 8 10441 97 pe IW m c ppup eeAA um s ec cc WISW 8 在半自由声场空间中离点声源 2 m 处测得声压的平均值为 88 dB 1 求其声功率级和 声功率 2 求距声源 5m 处的声压级 解 1 按球面波考虑 0 1120 1 1051 5 0 20lg11 20lg118820lg2 11105 101010100 032 W pIW Wp L LLLr LLrdB WWW 2 20lg11 10520lg5 1180 pW LLrdB 9 已知空气密度 0 1 21 3 kg m 空气声速c 340 m s 若两不相干波在声场某点的声压幅 值分别为 5Pa 和 4Pa 问在该点的总声压 有效声压 和平均声能密度是多少 解 3 10 22222 5441 12 41 4 5 22 2 2 434 5 1 46 10 22 1 2 340 0 pppPa A pA pPa e pe DW m c 10 在半自由声场中 一点声源辐射球面波 气温 20 相对湿度 20 在距声源 10m 处 测得 10000 Hz 的声压级为 100 dB 问 100m 处该频率的声压级为多少分贝 解 1002 20lg10020lg0 0062 100 10 212110 1 100 20lg10 0 0062 90 79 4 dB r LLrr ppr 11 某测点的背景噪声为 65 dB 周围有三台机器 单独工作时 在测点处测得的声压分别 为 70 dB 76 dB 78 dB 试求这三台机器同时工作时 在测点的总声压级 解 0 10 10 1 700 1 65 1 0 10 10 1 760 1 65 2 0 10 10 1 780 1 65 3 0 1 77 10lg 1010 10lg 1010 68 35 10lg 1010 10lg 1010 75 64 10lg 1010 10lg 1010 77 78 10lg 10 LpLpB Pa LpLpB Pa LpLpB Pa P LdB LdB LdB L 780 1 75 640 1 68 35 1010 80 16 dB 12 某点附近有 2 台机器 当机器都未工作时 该点的声压级为 50 dB 若同时工作时 该点 的声压级为 60 dB 若其中 1 台工作时 则该点的声压级为 55 dB 试求另 1 台机器单独工作 时 该点的声压级为多少 解 0 10 10 1 550 1 50 1 0 10 10 1 600 1 53 35 2 10lg 1010 10lg 1010 53 35 10lg 1010 10lg 1010 58 94 LpLpB Pa LpLpB Pa LdB LdB 13 在某测点处噪声的倍频带声压级列于下表 计算该噪声的总声压级 中心频率 Hz 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 声压级 dB 98 101 103 102 99 92 80 60 解 0 1 9 810 110 310 29 99 28 06 0 1 10lg1010lg 1010101010101010 108 1 pi n L p i LdB 14 某声压在指定测点处 测得治理前 后的声压级如表中所示 计算治理前后的总响度和 响度下降的百分率 中心频率 Hz 500 1000 2000 4000 8000 治理前声压级 dB 85 95 93 90 80 治理后声压级 dB 75 85 85 80 75 查图 2 11 响度指数 解 4 10 倍频程 F 0 3 治理前响度指数分别为 N1 18 sone N2 50 sone N3 55 sone N4 50 sone N5 30 sone 治理后 N1 10 sone N2 23 sone N3 29 sone N4 23 sone N5 22 sone 治理前总响度 maxmax i NNFNN 前 55 0 3 18 50 55 50 30 55 99 4 sone 治理后总响度 maxmax i NNFNN 后 29 0 3 10 23 29 23 22 29 52 4 sone 响度下降百分率为 N N 99 4 52 4 100 100 47 N99 4 后前 前 15 在空间某处测得环境噪声的倍频程声压级如下表 求其线性声压级和 A 计权声压级 fe Hz 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 LP dB 90 97 99 83 76 65 84 72 解 1 0 1 99 79 98 37 66 58 47 2 1 10lg1010lg 1010101010101010 101 6 pi n L p i LdB 查图 2 12 2 A 计权后各中心频率声压值 dB A 分别为 90 26 2 63 8 97 16 1 80 9 99 8 6 90 4 83 3 2 79 8 76 0 76 65 1 2 66 2 84 1 0 85 72 1 1 70 9 0 1 6 388 099 047 987 66 628 57 09 1 10lg1010lg 1010101010101010 92 3 pi n L p i LdB A 16 在铁路旁某处测得 当货车经过时 在 2 5min 内的平均声压级为 72dB 客车通过 1 5min 内的平均声压级为 68dB 无车通过时环境噪声约为 60 dB 该处白天 12h 内共有 65 列火车通 过 其中货车 45 列 客车 20 列 计算该地点白天的等效连续声级 解 货车 72dB 对应时间为 2 5 45 60 1 875h 客车 68dB 对应时间为 1 5 20 60 0 5h 其余时间为 12 1 875 0 5 9 625h 5 10 0 1 0 1 720 1 680 1 6011 10lg1010lg1 875 100 5 109 625 10 12 1 7 26 86 01 10lg1 875 100 5 109 625 1065 5 12 i nLAi Lt eqT i dB 18 某噪声各倍频程频谱如下表所示 计算此噪声的响度级 频率 Hz 125 250 500 1000 2000 4000 8000 声压级 dB 57 62 65 67 62 48 36 解 f Hz 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Lp dB 57 62 65 67 62 48 36 响 度 指 数 sone 1 96 3 8 5 5 7 4 6 6 3 4 1 99 maxmax 7 4 0 31 96 3 8 5 5 7 4 6 6 3 4 1 99 7 4 14 38sone i NNFNN t 40 10lg24033 22lg4033 22lg14 3878 47 N N LNphon 19 甲在 82 dB A 的噪声下工作 8h 乙在 81 dB A 的噪声下工作 2h 在 84 dB A 的 噪声下工作 4h 在 86dB A 的噪声下工作 2h 问谁受到的危害大 解 乙接受的等效声级为 8 18 48 61 10lg2 104 102 1084 1 8 LdB A eqA 甲为 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 余时间在 78 dB A 以下工作 计算等效连续 A 声级 解 7 89 198 61 10lg1 103 102 102 1088 1 8 LdB A eqA 21 对某区域进行 24h 监测 测得 A 声级如下表所示 计算该区域的昼夜等效声级 昼夜 白天 06 00 22 00 夜间 22 00 06 00 时间 h 3 6 2 5 2 2 4 A 声级 dB A 50 54 51 49 49 46 44 解 5 05 45 14 91 10lg3 106 102 105 1051 9 16 LdB A d 6 10 4 94 64 41 10lg2 102 104 1046 3 8 LdB A n 0 1100 1 1 10lg16 108 10 24 5 195 631 10lg16 108 1053 954 24 LL nd Ldn dB A 22 穿孔板厚 4mm 孔径 8mm 穿孔按正方形排列 孔距 20mm 穿孔板后留有 100mm 厚的空气层 试求穿孔率和共振频率 解 1 22 8 0 126 44 20 d p B 2 3400 126 596 0222 0 80 140 8 8 1000 pp cc fHz hlh ld R 23 有一个房间大小为 25m 10m 5m 500 Hz 时地面吸声系数为 0 02 墙面吸声系数为 0 04 平顶吸声系数为 0 25 求平均吸声系数和总的吸声量 解 1 25 10 0 0225 10 0 25225 5 10 50 04 181 5 0 096 85025 1025 5 10 52 1 n Si i i n Si i 2 2 11 25 10 0 0225 10 0 25225 5 10 50 0481 5 nn iii ii AASm 25 某房间尺寸为 6m 7m 3m 墙壁 天花板和地板在 1 kHz 时的吸声系数分别为 0 06 0 07 和 0 07 若安装一个在 1 kHz 倍频带内 吸声系数为 0 8 的吸声贴面花板 求该频带在吸 声处理前后的混响时间及处理后的吸声减速噪量 解 6 3 7 32 0 06 6 7 0 07 6 7 0 07 110 56 0 065 16226 7 6 3 7 3 1 n Si i i n Si i 前 6 3 7 32 0 06 6 7 0 07 6 7 0 8 141 22 0 254 16226 7 6 3 7 3 1 n Si i i n Si i 前 7 10 0 1610 161 6 7 320 286 1 93 60162 0 06526 7 6 3 7 30 065 V Ts S 前 前 0 1610 161 6 7 320 286 0 493 60162 0 254 26 7 6 3 7 30 254 V Ts S 后 后 0 254 10lg 10lg5 9 0 065 LdB p 后 前 26 计算下列单层均质构件的平均隔声量与临界吻合频率 1 240mm 厚的砖 2 6mm 厚的玻璃 解 查表 2 4 1 砖 332 1 8 10240 10432 16lg816 lg432850 2 223 3401 8 10 0 5510 55171 9 0 2410 2 45 10 mhkg m RmdB c fHz clE 2 玻璃 332 3 2 4 106 1014 4 13 5lg1413 5 lg14 4 1429 6 223 3402 4 10 0 5510 5511784 10 6 10 8 5 10 mhkg m RmdB c fHz clE 27 隔声间有一面积为 25 2 m的墙与噪声源相隔 该墙投射系数为 10 5 在该墙上开一面积 为 2 5 2 m的门 其投射系数为 10 3 另还开一面积为 42 m的门 其投射系数为 10 3 求该组合 墙的平均隔声量 解 53 252 5410102 54 41 12 23 3 2 674 10 25 123 11 10lg10lg35 73 4 2 674 10 SSS SSS RdB 28 为隔离强噪声源 某车间用一道隔墙将车间分为两部分 墙上安装了一 3mm 厚的普通 玻璃窗 面积占墙体的 1 4 设墙体的隔声量为 45dB 玻璃窗的隔声量为 22dB 求该组合墙 的隔声量 解 墙和窗的隔声量分别为 45dB 和 22dB 则它们的透射系数分别为 10 4 5和 10 2 2 8 10 3 4 52 231 1010 1 12 244 1 6 10 1 12 11 10lg10lg28 3 1 6 10 SS SS RdB 29 车间一端的操作室与声源的隔墙面积为 20 2 m 操作室内表面积为 100 2 m 平均吸声系数 为 0 02 隔墙上开一观察窗 此组合墙的隔声量为 40dB 求此墙离操作室一侧近处的噪声衰 减 如对操作室进行吸声处理后 平均系数增至 0 4 再求噪声衰减 解 S 2100 0 022 2 04 m 21 0 02 1 2 2011 10lg40 10lg30 442 04 2 Rr SW NRRdB Rr 吸声处理后房间常数为 2 2 S 2100 0 42 66 7 m 1 0 4 1 2 2011 10lg40 10lg42 6 4466 7 r r R SW NRRdB R 30 选用同一种吸声材料衬贴的消声管道 管道截面积为 2000 2 m 当截面形状分别为圆形 正 方形和 1 5 及 2 3 两种矩形时 试问哪种截面形状的声音衰减量大 哪一种最小 两者相差多 少 解 圆形 2158 5 2000 25 24 2158 5 0 08 2000 P rrcm Prcm S 正方形 2178 9 2000 44 72 4 178 9 0 089 2000 P aacm Pacm S 1 5 矩形 2240 52000 20 2 6240 0 12 2000 P bbcm Pacm S 2 3 矩形 2183 62000 18 3 23 183 0 092 2000 P bbcm Paacm S 因此消声量以 1 5 矩形最大 以圆形最小 相差为 00 12 1 5 0 08 0 P LL S L P L S 矩 圆 倍 9 10 31 试设计一单节扩张室消声器 要求试设计一单节扩张室消声器 要求在在 125Hz 时有最大消声量时有最大消声量 15dB 设进气口管径为设进气口管径为 150mm 管长为 管长为 3m 管内气流温度为厂温 管内气流温度为厂温 解解 2 20lg615 11 2 11 2 1 22 2 2215022 11 2 11 211 263000 21222 11 S Lmm RS rr rr rr 则则 22 251