物理性污染控制习题集答案解析解析第二章

1、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 2020000Hz,试求出500 Hz、5000 Hz、10000 Hz的声波波长。 解： = f, c=340m/s,3401500-0.68m=或-0.068m2 500010000

2、-40- =0.0034m4 .声压增大为原来的两倍时，声压级提高多少分贝?解：L 20lg, pP0.2 ppL = 20lg e = 20lg -epP0P0. (L =L -L= 20lg 2 =6(dB)201g 25 .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：W1rs芈S 2Q =广= 4-=2, DI=101g Q = 101g 2 =3.01I 丁 半 2二 r6.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11 2341 5声压级/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 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: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:(D按球面波考虑(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 .已知空气密度。0=1.21 kg/m3、空气声速c=340m/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?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 .在半自由声场中，一点声源辐射球面波。气温 20C、相又t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

6、级为多少分贝？解：Lp2 =Lp1 20lg? ： r2 一 =100 20lg10010-0.0062 100 -10= 100-20lg10-0.0062 90=79.4(dB)11 .某测点的背景噪声为65dB,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：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？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/Hz631252505001000200040008000声压级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

9、响度下降的百分率。中心频率/Hz5001000200040008000治理前声压级dB ；85951939080治理后声压级dB7585858075查图2-11响度指数解倍频程F=0.3治理前响度指数分别为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)治理前总响度 N前二Nmax+F(£ Ni Nmax) =55+0.3 M(18+50+55+50+30-55)=99.4(s

10、one)治理后总响度 N后=Nmax+F(£ Ni Nmax) =29+0.3x(10+23+29+23+22-29)=52.4(sone)NN=响度下降百分率为=一叵100%="4524 100% =47%N前99.415.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/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=63.897-16.1=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

12、 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=9.625hL =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.某噪声各倍频程频谱如下表所示，计算此噪声的

13、响度级。频率/Hz1252505001000200040008000声压级dB57626567624836解f/Hz1252505001000200040008000Lp/dB57626567624836响度指数 (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)的噪声下工作 8h;乙在81

14、 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？乙接受的等效声级为LeqA =1°lg E(2m108.1 +4父108.4 +2X108.6 ) = 84.1dB(A)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。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。LeqA=10lg |8(1父109.1 +3父109+2

15、父108.6+2父107.8 ) = 88.1dB(A)昼夜白天( 06:00 22:00)夜间( 22:00 06:00)时间/h3625224A 声级/ 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孔径8mm穿孔按正方形排列，孔距 气层，试求穿孔率和共振频率。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.有一个房间大小为0.04 ,平顶吸声系数为25mx 10mx 5m,500 Hz时地面吸声系数为 0.02 ,墙面吸声系数为0. 25 ,求平均吸声系数和总的吸声量。(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 产 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.某房间尺寸为6mx 7mx 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: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热0.161 6 7 326 7+6 3+7 30.065溜镶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.计算下列单层均质构件的平均隔声量与临界吻合频率: 的玻璃。解：查表2-4(1) . 砖(1) 240mnff的砖；(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.隔声间有一面积为25m2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 m2的门，其投射系数为10-3,另还开一面积

20、为4m2的门，其投射系数为10-3,求该组合墙的平均隔声量。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.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10-2.2S 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为0.02 ,隔墙上开一观察窗，此组合墙的隔声量为 减，如对操作室进行吸声处理后，平均系数增至 解40dB,求此墙离操作室一侧近处的噪声衰 0.4 ,再求噪声衰减。Rr2S：C. = W02=2.04(m2)1 - -1-0.022NR =R_101g 4 RWr2吸声处理后房间常数为= 40-10lg 4 2204 =30(dB)S：-R；2=l = =66.7(m2)1-'工 1-0.42NR' = R_101g L+红I4 Rr2 J= 4010lg 4 6207 =42.6(dB)30.选用同一种吸

22、声材料衬贴的消声管道、管道截面积为2000m2 o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：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因此消声量以1: 5矩形最大，以圆形最小，相差为L， 二P L上= o)s 3=1.5倍L 圆 W 丹L 0.080 s'29.车间一端的操作室与声源的隔墙面积为20m2,操作室内表面积为100m2,平均吸声系数31.试设计一单节扩张室消声器，要求在 125Hz时有最大消声量15dB,设进气口管径为150mm管长为3m,管内气流温度为厂温。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取值可为0, L为0.68m。复合上下限频率如下:c340上限截止频率：f上=1.22 -1.22 -826.3HzD0.502下限截止频率:f = _c_ 叵 _340 叮： _下一，2二;V1i 1.414 3.14 二r22 l 1i 一32.某常温气流管道直径为100mm试设计 倍频带上有12dB的消声量