物理污染控制习题

物理污染控制—环境声学部分习题第二章声波的基本性质及其传播规律习题4 试问在夏天40℃时空气中的声速比冬天0℃时快多少?在这两种温度情况下1000Hz声波的波长分别是多少？解：依据公式：c =331.45+0.61t和公式λ=c/f0℃时c=331.45, λ=331.45/1000=0.33145m40℃时c=331.45+0.61×40=355.85, λ=0.35585m故夏天40℃时空气中的声速比冬天0℃时快24.4m/s,波长分别是0.35585m和0.33145m6 在空气中离点声源2m距离处测得声压p=0.6Pa，求此处的声强I、质点振速U、声能密度D和声源的声功率W各是多少？解：依据公式：I=pe 2/ρc=8.75×10-4 (W/m2)D= pe 2/ρc2=2.53×10-6(J/m3)W=I×S=I×4piR2=4.46×10-2WU=Pe/ρc=0.6/415(PaS/m)=1.45×10-3m/s10. 噪声的声压分别为 2.97Pa、 0.332Pa、 0.07Pa 、2.7×10-5Pa，问它们的声压级各为多少分贝?解：依公式Lp=20lg(p/p)P=2×10-5Pa, 分贝值分别为103.4, 84.4, 70.9, 2.611. 三个声音各自在空间某点的声压级为70dB、75dB和65dB，求该点的总声压级。

解：由分贝相加曲线有： 65分贝+70分贝=70+1.2=71.271.2+75分贝=75+1.6=76.6分贝,故该点的总声压级为76.6。

12. 在车间内测量某机器的噪声,在机器运转时测得声压级为87dB，该机器停止运转时的背景噪声为79dB，求被测机器的噪声级。

解：由分贝相减曲线有,87分贝-79分贝=87-0.8=86.2分贝,被测机器噪声级为86.2分贝习题13频率为500Hz 的声波,在空气中、水中和钢中的波长分别为多少？ （已知空气中的声速是340m/s;水中是1483m/s,钢中是6100m/s ） 解： 由公式C fl =则在空气中，λ=340/500= 0.68m 在水中，λ=1483/500=2.966m 在钢中，λ=6100/500=12.2m第三章 噪声的评价和标准 习题1.某噪声各倍频谱如下表所示,请根据计算响度的斯蒂文斯法,计算此噪声的响度级.解:查表得对应的响度指数如下表:S ≈14sone, L N =40+10log 2N ≈802.某发电机房工人一个工作日暴露于A 声级92dB 噪声中4小时,98dB 噪声中24分钟,其余时间均在噪声为75dB 的环境中.试求该工人一个工作日所受噪声的等效连续A 声级. 解:方法1,依公式48010lg108021∑•+=-nnn eq T L各段中心声级和暴露时间,min)(1Sm Si F Sm S i -•+=∑=n 为中心声级的段号数,Tn 为第n 段中心声级在一个工作日内所累积的暴露时间,min;92dB 噪声所对应的段号数为3, 98dB 噪声所对应段号为5, 75dB 的噪声可以不予考虑.故L eq =80+10×lg((10(3-1)/2×240 + 10(5-1)/2×24)/480)=90dB 方法2, 依公式Leq=10lg{(4×60×109.2+24×109.8+216×107.5)/480}=75+10lg{(240×101.7+24×102.3+216×)/480}=75+15.5=90.5dB3.为考核某车间内8小时的等效A 声级.8小时中按等时间间隔测量车间内噪声的A 计权声级, 共测得96个数据.经统计,A 声级在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(包括98-102dB)的共24次.试求该车间的等效连续A 声级. 解:依公式0.11110lg(10)AiNL eq i L N==åL eq =10lg(12÷96×108.5+12÷96×109.0+48÷96×109.5+24÷96×1010.0)=85+11.3=96.3dB4.某一工作人员环境于噪声93dB 计3小时,90dB 计4小时,85dB 计1小时, 试求其噪声暴露率,是否符合现有工厂企业噪声卫生标准? 解:依公式,暴露Li 声级的时数为Ci,Li 允许暴露时数为Ti.《工业企业噪声控制设计规范》车间内部容许噪声级(A 计权声级))10/1lg(1011.0∑=•=ni Li eq N L )10/1lg(1011.0∑=•=ni Li eq N L ∑=iiiT C DD=3/4+4/8=1.25>1答:其噪声暴露率为1.25,不符合现有工厂企业噪声卫生标准. 5.交通噪声引起人们的烦恼,决定于噪声的哪些因素?答:噪声污染级公式可以看出交通噪声引起人们的烦恼是哪些因素所决定的σ是规定时间内噪声瞬时声级的标准偏差; 第一项反映的是干扰噪声的能量,第二项取决于噪声事件的持续时间,起伏大的噪声K σ也大,也更引起人的烦恼。

6.某教室环境,如教师用正常声音讲课, 要使离讲台6米距离能听清楚,则环境噪声不能高于多少分贝?答：由图3-8清晰度受干扰程度，要达到正常发声满意对话(AI=95%),距离为6米,背景噪声不能高于54dB 。

7.甲地区白天的等效A 声级为64dB,夜间为45dB;乙地区的白天等效A 声级为60dB,夜间为50dB, 请问哪一地区的环境对人们的影响更大? 解：由公式可知甲地区昼夜等效声级为L dn =10lg(0.625×106.4+0.375×105.5) = 55+10lg5.34 = 62.3dB乙地区昼夜等效声级为L dn = 10lg(0.625×106.0+0.375×106.0) =60dB 故甲地区的环境对人们的影响更大.8.某噪声的倍频程声压级如下表所示, 试求该噪声的A 计权声级及其NR 数.解:由表1-9（P20）计权响应与频率的关系(按1/3倍频程中心频率)σK L L eq NP +=⎥⎦⎤⎢⎣⎡•+•=+)10(1.01.010831085lg 10n d L L dn L再由表1-13（P25）噪声评价数(NR)曲线得习题课习题1.在坚实的地面上,有一个功率为0.65W 的声源,试回答下列两个问题: (1)离声源10米处的声强大约是, A 0.1W/m 2 B 0.01W/m 2 C 0.001W/m 2 D 0.0001W/m 2(2)离声源10米处的声压级大约是, A 110dB B 100dB C 90dB D 80dB 解:依公式I= W/S =0.65/(2×pi ×r 2)=0.65/628≈0.001W/m 2 L p = L I = 10lg(I/I 0)=10lg(10-3/10-12) =90dB2. 有一个L 1=80 dB,L 2=70 dB 的声音,其dB 的和, dB 的平均值, dB 的差大约是多少?从下列A ～E 组答案中选取正确者.dB 的和dB 的平均 dB 的差 A. 150 75.0 10.0 B. 150 72.4 77.4 C. 80.4 75.0 78.5 D. 80.4 77.4 79.5 E. 80.477.475.0解:依公式L 1+2 = L 1+α =80+0.4 = 80.4 L 1-2 = L1+β =80-0.5=79.54.7734.80lg 10=-=-=-n L L 和3. 某操作工人,一个工作日内噪声暴露的情况如下: 8h 内去机房检查3次,每次8分钟,声级为110dB(A),其余时间均在控制室内, 声级为70dB(A).计算这样的噪声环境是否超过现有的车间噪声允许标准? 解: 依公式,48010lg108021∑•+=-nnn eq T L , n 为段号数,110dB 对应为7故L eq = 80+10lg{(103×8×3)/480)}=97>90dB4.在图示位置上,测定某工厂的排气管发出的噪声为69dB, 不考虑地面的反射条件 (1)声源在声功率级是多少?设背景噪声为65dB.(2)在同位置上,在夜间背景噪声降低到50dB 时,声功率级是多少?解: (1)排气口除去背景噪声后噪声应为: 69-65=4,查出β= -2,所以Lp=69+(-2)= 67dB.由全空间公式Lp = Lw-20lgr-11, 由图可知,r =10m.故Lw = 67+20+11=98dB. (2)夜间背景噪声降为50分贝时,修正值为0,夜间在此测点仍为67分贝,而声功率级仍为98分贝.5.某环保工程公司对离心风机管道作包扎处理,隔声前设倍频程声压级测定结果如下,试求(1)A 声级降低多少分贝? (2)响度级降低多少方? (3)噪声响度降低百8m 7m1m第4题图示分数.解:由表查出A声级修正值.如下包扎前总响度:S1= 120+0.3×161=168.3 sone, 189.3?包扎后总响:S2= 20+0.3×72 = 41.6sone响度降低: (S1-S2)/S1= 0.75=75%, 78%?)(1Sm SiFSmSni -•+=∑=P1= 40+33.3lg168.3 = 114 phon, 116phonP2= 40+33.3lg41.6 = 94 phon响度级降低 P = P1- P2= 114-94 =20 phon,22 phonA声级降低: ⊿L = LA1-LA2= 105 - 83.5 = 21.5dB第七章吸声和室内声场2.在3mm厚的金属板上钻直径为5mm的孔,板后空腔深20cm,今欲吸收频率为200Hz的噪声,试求三角形排列的孔间距.3.穿孔板厚4mm,孔径8mm,穿也按正方形排列,孔距20mm,穿孔后留有10cm厚的空气层,试求穿孔率和共振频率.6.某观众厅体积为2×104立方米,室内总表面积为6.27×103平方米,已知500Hz 平均吸声系数为0.232,演员声功率为340µW,在舞台处发声,求距声源39m处(观众席最后一排座位)的声压级.7.某房间大小为6×7×3m3墙壁、天花板和地板在1KHz的吸声系数分别为0.06、0.07、0.07,若在天花板上安装一种1KHz吸声系数为0.8的吸声贴面天花板,求该频带在吸声处理前后的混响时间及处理后的吸声降噪量.2解:由公式f=圆孔等边三角形排列时,，2P=P=0.0191代入上式有：)8.0003.0(2.03214.328.634020022d B d +⋅⋅= 因为d=0.005m.故求得B=34.45mm 3 解：由1公式和圆孔正方形排列时，公式有： P=3.14×82/(4×202)=12.56%f 0=340/(2×3.14)×sqrt((0.1256/(0.1(0.004+0.8×0.008)))) =595Hz 6解：由公式2410lg()4p w Q L L r Rp =++,Q=2Lw=10lg(340×10-6/10-12)=85.3dB1S R a a=-求得R=6270×0.232/(1-0.232)=1894.06Lp= 85.3-26.54=58.76dB7解：由公式600.161ln(1)VT S a =-- or600.1614VT S mVa =+4mV 在房间小时可忽略吸声处理前a =(2×(6+7)×3×0.06+6×7×0.07+6×7×0.07)/( 2×(6+7)×3+2×6×7)=0.0652T 60= (0.161×7×6×3)/-162×ln(1-0.0652) = 1.86秒 吸声处理后a =(2×(6+7)×3×0.06+6×7×0.07+6×7×0.8)/( 2×(6+7)×3+2×6×7)= 0.2544T 60= (0.161×7×6×3)/-162×ln(1-0.2544)=0.426秒 吸声降噪量为: 由公式1210lgp T L T D = 故代入得:吸声降噪量为6.4dB8. 某车间几何尺寸为25×10×4m 3,室内中央有一无指向性声源,测得1000Hz 时室内混响时间为2S, 距声源10m 的接收点处该频率的声压级为87dB,现拟采用吸声处理,使该噪声降为81dB,试问该车间1000Hz 的混响时间应降为多少?并计算室内应达到的平均吸声系数.9.有一个房间大小为4×5×3m 3,500Hz 时地面吸声系数为0.02,墙面吸声系数为0.05,平顶吸声系数为0.25,求总吸声量和平均吸声系数.10.某车间地面中心处有一声源,已知500Hz 的声功率为90dB,该频率房间常数为50m 2,求距声源10m 处之声压级. 8解: 由公式212110lg 10lg P T L T a a D ==得方程87-81=10lg(2/T 2) => T 2=0.5S 又由公式600.161VT S a=得方程0.5=[0.161×(25×10×4)]/[25×10×2+(25+10)×2×4]×a => a =0.4139解:总吸声量为A=0.02×4×5+0.25×4×5+0.05×(4+5)×2×3 = 8.1m 2 平均吸声系数a =A/S 总=8.1/(4×5×2+(4+5)×2×3)=0.08610解:由公式P W 2Q 4L L +10lg()4r R p =+L p =90+10×lg[2/(4×3.14×102)+4/50] =90-10.88=79.12dB11.某车间内,设备噪声的特性在500Hz 附近出现一峰值,现使用4mm 厚的三夹板做穿孔板共振吸声结构,空腔厚度允许有10cm,试设计结构的其它参数(穿孔按三角形排列)。