И в объеме помещения

И - источник шума, П - приемник, S⁺- излучающая шумовую энергию поверхность кожуха, W⁺- поток энергии, падающий на стенки кожуха, W ^~ - поток энергии, выходящий из кожуха, В₁- постоянная изолированного объема кожуха, В₂ - постоянная изолированного объема помещения.

Требуемая эффективность звукоизоляции кожуха определится из формулы

e= 10·lgW⁺/W ^~ = L _W+- L _{W ~} , W⁺=I⁺S⁺ (3)

,

L_W+ = L_W +10·lg{S⁺[ Ф ₁/ S ₁ (r) +4/B₁]} (4)

В области координат расположения приемника уровень потока энергии должен быть меньше допустимого L_н. Поэтому

L_н ≥ L_{W ~} + 10·lg [ Ф ₂ S_e/S₂(r) +4 S_e /B₂] (5)

Решая совместно (3), (4), (5), получим

e ≥ L_W - L _н + 10·lg{S⁺[ Ф ₁/ S ₁ (r) +4/B₁]·[ Ф ₂ S_e/S₂(r) +4 S_e /B₂]} (6)

В первом приближении можно считать, что S⁺ = S₁. Согласно рис.1 источник имеет пространственное расположение относительно кожуха, поэтому Ω ₁=4π, Ф ₁=1.

Для тонкого кожуха и больших частотах звуковых волн эффективность звукоизоляции стен кожуха определится из формулы [1]

e =20·lg(m ω/2ρ₁ c ₁)≈20·lg(mf)-47,5 дБ, (7)

где m =ρ₂ h - масса защитного устройства, отнесенного к единице площади, ρ₂ - плотность вещества стенки (кг/м³), h - толщина стенки (м), ω - круговая частота, ρ₁ - плотность воздуха, с₁ - скорость звука в воздухе, f - частота (Гц). Из формулы (7) определяется необходимая толщина звукоизолирующего слоя.

(м) (8)

4. При истечении отработанных газов в атмосферу (турбины, двигатели внутреннего сгорания) или всасывания воздуха из атмосферы в компрессорные установки генерируется сильный шум. Для снижения шума используют глушители. Глушители состоят из активных и реактивных элементов. Активный элемент - любой канал, стенки которого покрыты изнутри звукопоглощающим материалом. Реактивный элемент (рис.2) -канал с внезапно изменяющейся площадью большего сечения и с образованием камеры определенной длины.

Рис. 2. Реактивный элемент глушителя

l, S ₂-длина и площадь сечения камеры, S ₁-площадь канала.

При изменении площади сечения звук отражается. При длинах камеры, равных кратно половине волны образуются стоячие волны, которые увеличивают давление на концах камерной полости. Эффективность камерного элемента можно определить по формуле

e =10·lg[cos² kl + 0,25(S ₁/ S ₂ + S ₂/ S ₁)²sin² kl ], (9)

где k = 2π f / c - волновое число, с- скорость звука, λ= с / f -длина звуковой волны. При sin kl ≈1, e ≈ max.

4. ПРИМЕР РАСЧЁТА

5. ПРИЛОЖЕНИЯ

ЛИТЕРАТУРА

1. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов/ С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др. // Под общ. ред. С.В. Белова. – 2-е изд., испр. и доп. - М.: Высш. шк., 1999. - 448 с.