GB/T 33928-2017
ISO 15619:2013
往復(fù)式內(nèi)燃機(jī) 排氣消聲器測(cè)量方法 聲壓法 排氣噪聲聲功率級(jí)和插入損失及功率損失比(附錄A~D) |
附 錄 A
(規(guī)范性附錄)
聲學(xué)環(huán)境鑒定方法
A.1 總則
評(píng)估環(huán)境影響應(yīng)選擇兩種可替代程序中的一種來(lái)確定環(huán)境修正K2的大小。當(dāng)存在不利環(huán)境影響時(shí)應(yīng)使用這些程序?qū)?shí)際的被測(cè)聲源依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定給定的測(cè)量表面有效。
第1種鑒定測(cè)試(絕對(duì)比較測(cè)試法,見(jiàn)A.2)用標(biāo)準(zhǔn)聲源(RSS)進(jìn)行。這種方法對(duì)室內(nèi)或室外均適用,是一種優(yōu)先采用的鑒定測(cè)試環(huán)境的方法,尤其在要求頻帶數(shù)據(jù)時(shí)和被測(cè)聲源可以從測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)移開(kāi)時(shí)。
第2種鑒定測(cè)試(依據(jù)房間吸聲法,見(jiàn)A.3)需要測(cè)量房間的等效吸聲面積A,這個(gè)測(cè)試方法基于如下的前提:房間形狀近似立方體,基本上是空的,房間邊界有吸聲作用。以下四種方法可以計(jì)算A,混響時(shí)間測(cè)量法(見(jiàn)A.3.2),使用第2個(gè)測(cè)量表面被測(cè)聲源聲壓級(jí)測(cè)量法(見(jiàn)A.3.3),標(biāo)準(zhǔn)聲源測(cè)量法(見(jiàn)A.3.4),或是平均吸聲系數(shù)測(cè)量法(見(jiàn)A.3.5)。若被測(cè)聲源不能移開(kāi),或者尺寸很大,則其中一種方法為優(yōu)先方法。依據(jù)房間吸聲法的近似法(見(jiàn)A.3.5)僅適用于簡(jiǎn)易法。
注:當(dāng)在高度比較低和有反射面的工業(yè)建筑物里,聲音的傳播會(huì)被扭曲。在這種情況下,第2種方法就不適用,具體參考和可代替的測(cè)試方法可在特殊類型機(jī)械噪聲測(cè)試規(guī)范中給出。
A.2 絕對(duì)比較測(cè)試法
A.2.1 總則
對(duì)使用半球形測(cè)量表面的被測(cè)聲源,將特性滿足GB/T 4129-2003要求的標(biāo)準(zhǔn)聲源放置在測(cè)試環(huán)境中,其幾何中心高度與被測(cè)聲源的相同。按第7章測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)聲源的聲功率級(jí),不加環(huán)境修正K2(假定K2=0)。測(cè)量被測(cè)聲源的聲功率級(jí)使用同樣的測(cè)量表面。
環(huán)境修正K2由式(A.1)給出:
...........................................(A.1)
式中:
L*W-標(biāo)準(zhǔn)聲源未經(jīng)環(huán)境修正的聲功率級(jí),按第7章測(cè)定,K2=0,單位為分貝(dB);
Lw(Rss)-標(biāo)準(zhǔn)聲源半消聲室聲功率級(jí),單位為分貝(dB)。
半消聲室聲功率級(jí)測(cè)量時(shí),標(biāo)準(zhǔn)聲源與被測(cè)聲源的幾何中心高度、測(cè)量表面、測(cè)量位置及數(shù)目均相同。
本方法適用于直接測(cè)量A計(jì)權(quán)或頻帶功率級(jí)。如被測(cè)聲源的頻譜與標(biāo)準(zhǔn)聲源差別較大,建議K2A從頻帶級(jí)確定。
A.2.2 標(biāo)準(zhǔn)聲源的定位
實(shí)驗(yàn)室測(cè)量時(shí),標(biāo)準(zhǔn)聲源與被測(cè)聲源的幾何中心保持一致;傳聲器的位置及數(shù)目,應(yīng)分別滿足7.2和7.3的要求。
A.3 依據(jù)房間吸聲法
A.3.1 總則
環(huán)境修正用式(A.2)計(jì)算:
............................................(A.2)
式中:
A-房間等效吸聲面積,單位為平方米(㎡);
S-測(cè)量表面的面積,單位為平方米(㎡)。
A.3.2 混響法
本方法僅僅適用于長(zhǎng)和寬分別小于天花板高度3倍的房間。
在房間溫度15℃~30℃條件下測(cè)量房間的混響時(shí)間,利用賽賓公式計(jì)算出房間的等效吸聲面積A:
............................................(A.3)
式中:
0.16 -系數(shù),單位為秒每米(s/m);
V -測(cè)試房間體積,單位為立方米(m3);
Tn -測(cè)得的A計(jì)權(quán)或頻帶混響時(shí)間,單位為秒(s)。
對(duì)于直接從A計(jì)權(quán)測(cè)量值確定K2A,建議使用中心頻率為1 kHz的頻帶混響時(shí)間。
本方法不適用于實(shí)驗(yàn)室性質(zhì)的半消聲室或室外測(cè)量。
A.3.3 雙表面法
本測(cè)試方法僅僅適用于K2≤2 dB的房間。
圍繞聲源選擇兩個(gè)表面,第1個(gè)表面為依據(jù)第7章測(cè)量聲功率級(jí)所用的測(cè)量表面,面積為S。第2個(gè)表面位于測(cè)量表面外面與之幾何相似并關(guān)于被測(cè)聲源對(duì)稱,面積為S’。兩個(gè)表面上的背景噪聲均應(yīng)滿足4.2的要求。
第2個(gè)表面上的傳聲器位置要與第1個(gè)對(duì)應(yīng),S’/S不應(yīng)小于2,優(yōu)先選擇大于4,S/A由式(A.4)給出:
............................................(A.4)
其中:
式中:
LP1-S上的測(cè)得的平均聲壓級(jí),由式(8)計(jì)算,經(jīng)背景噪聲修正,不經(jīng)環(huán)境修正(見(jiàn)8.2.4),單位為分貝(dB);
LP1-S'上的測(cè)得的平均聲壓級(jí),由式(8)計(jì)算,經(jīng)背景噪聲修正,不經(jīng)環(huán)境修正(見(jiàn)8.2.4),單位為分貝(dB);
S -第1個(gè)表面的面積,單位為平方米(㎡);
S’-第2個(gè)表面的面積,單位為平方米(㎡)。
從式(A.4)得出S/A后,再利用式(A.2)即可得到A計(jì)權(quán)或頻帶環(huán)境修正K2。
A.3.4 使用標(biāo)準(zhǔn)聲源確定等效吸聲面積A(直接法)
將特性滿足 GB/T 4129-2003要求的標(biāo)準(zhǔn)聲源放置在測(cè)試環(huán)境中,靠近被測(cè)聲源。球形測(cè)量表面半徑最好2m,但不小于1m并且不小于2倍的標(biāo)準(zhǔn)聲源的最大直徑。從聲源到其他反射面的距離應(yīng)當(dāng)大于測(cè)量球面的直徑。
注:通常情況下,用于測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)聲源應(yīng)在遠(yuǎn)離墻壁的位置上進(jìn)行校準(zhǔn),該位置可直接在地板上或在離地板特定高度的平臺(tái)上。如在其他位置使用標(biāo)準(zhǔn)聲源,除非它在這些位置處已經(jīng)校準(zhǔn)過(guò),否則在低頻會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。
標(biāo)準(zhǔn)聲源球形測(cè)量表面上經(jīng)平均背景噪聲修正的時(shí)間平均聲壓級(jí)LP(insitu)應(yīng)依據(jù)8.2.1和8.2.4來(lái)確定。
等效吸聲面積A由式(A.5)得到:
............................................(A.5)
式中:
S —球形測(cè)量表面的面積,單位為平方米(㎡);
S0 —基準(zhǔn)面積,等于1,單位為平方米(㎡);
Lp(instiu)—測(cè)得的標(biāo)準(zhǔn)聲源的時(shí)間平均聲壓級(jí),經(jīng)背景噪聲修正但不經(jīng)環(huán)境修正(見(jiàn)8.2.4),單位為分貝(dB);
Lw(Rss)-標(biāo)準(zhǔn)聲源在氣象條件下半消聲室聲功率級(jí),單位為分貝(dB)。
如靜態(tài)壓力或其他大氣狀況與參考狀況有很大差異,推薦依據(jù)生產(chǎn)廠商的說(shuō)明來(lái)確定標(biāo)準(zhǔn)聲源半消聲室聲功率級(jí)Lw(Rss)和計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)聲源在現(xiàn)場(chǎng)條件下的聲功率級(jí)Lw(Rss,nsitu)。
如Lw(Rss)未知,或者不能從Lw(Rss)計(jì)算Lw(Rss,nsitu),推薦在室外一個(gè)反射面上的聲自由場(chǎng)中重復(fù)以上描述的對(duì)標(biāo)準(zhǔn)聲源的測(cè)量以獲得參考的測(cè)得時(shí)間平均聲壓級(jí)Lp(ref)。通過(guò)這些測(cè)量,放置被測(cè)聲源處的等效吸聲面積使用式(A.6)計(jì)算:
............................................(A.6)
A.3.5 A計(jì)權(quán)近似法
本方法僅僅適用于長(zhǎng)和寬分別小于天花板高度3倍的房間。
為確定測(cè)試房間的聲學(xué)特征,可以用式(A.7)得出的A值,再利用式(A.2)得出K2A:
A=a · Sv ............................................(A.7)
式中:
a -表A.1給出的A計(jì)權(quán)平均吸聲系數(shù);
Sv -測(cè)試房間邊界表面的總面積(墻壁、天花板和地板),單位為平方米(㎡)。
表A.1 平均吸聲系數(shù)α的近似值
平均吸聲系數(shù) |
房 間 特 征 |
0.05 |
房間幾乎全空,墻壁平滑堅(jiān)硬,材料為混凝土、磚、硬膏或磁磚貼面 |
0.1 |
房間部分空,墻壁平滑 |
0.15 |
帶家具的房間;矩形機(jī)器間;矩形工業(yè)廠房 |
0.2 |
帶家具的不規(guī)則形狀的房間,不規(guī)則形狀的機(jī)器間或工業(yè)廠房 |
0.25 |
帶裝飾性家具的房間,天花板或墻面局部裝有吸聲材料的機(jī)器間或工業(yè)廠房 |
0.30 |
房間的天花板裝有吸聲材料,但是墻壁沒(méi)有裝吸聲材料 |
0.35 |
房間的天花板和墻壁均裝有吸聲材料 |
0.5 |
房間的天花板和墻壁裝有大量的吸聲材料 |
附 錄 B
(資料性附錄)
壓力損失的測(cè)量方法
B.1 總則
根據(jù)GB/T 6072.3-2008確定排氣系統(tǒng)背壓及其不確定度。
B.2 計(jì)算
通過(guò)式(B.1)計(jì)算壓力損失ΔPg,單位為千帕(kPa):
△Pg=Pg(ES)-Pg(SP) ............................................(B.1)
式中:
Pg(ES)—發(fā)動(dòng)機(jī)裝排氣消聲器時(shí)的背壓,單位為千帕(kPa);
Pg(SP)—發(fā)動(dòng)機(jī)裝替代管時(shí)的背壓,單位為千帕(kPa)。
附 錄 C
(規(guī)范性附錄)
從頻帶數(shù)據(jù)計(jì)算A計(jì)權(quán)聲功率級(jí)
C.1 A計(jì)權(quán)聲功率級(jí)
A計(jì)權(quán)聲功率級(jí)LwA,由式(C.1)給出:
............................................(C.1)
式中:
Lwj -1/3倍頻程或倍頻程第j個(gè)頻帶聲功率級(jí),單位為分貝(dB);
j,Aj -1/3倍頻程第j個(gè)頻帶中心頻率上的A計(jì)權(quán)值,由表C.1給出,倍頻程第j個(gè)頻帶中心頻率上的A計(jì)權(quán)值,由表C.2給出;
jmin,jmax -分別是j的最低頻帶和最高頻帶所對(duì)應(yīng)的值。
C.2 計(jì)算中j和Aj的值
j和Aj;由表C.1和表C.2給出,分別覆蓋中心頻率從50 Hz~10 kHz的1/3倍頻帶和中心頻率從63 Hz~8 kHz的倍頻帶。
注:如噪聲源輻射頻率成分很離散,建議使用1/3倍頻帶計(jì)算A計(jì)權(quán)值。
表C.1 1/3倍頻帶中心頻率處j和Aj值
j |
中心頻率 Hz |
Aj dB |
1 2 3 |
50 63 80 |
-30.2* -26.24 -22.5 |
4 5 6 |
100 125 160 |
-19.1 -16.1 -13.4 |
7 8 9 |
200 250 315 |
-10.9 -8.6 -6.6 |
10 11 12 |
400 500 630 |
-4.8 -3.2 -1.9 |
13 14 15 |
800 1000 1250 |
-0.8 0 0.6 |
16 17 18 |
1 600 2 000 2 500 |
1.0 1.2 1.3 |
表C.1 (續(xù))
j |
中心頻率 Hz |
Aj dB |
19 20 21 |
3 150 4 000 5 000 |
1.2 1.0 0.5 |
22 23 24 |
6 300 8 000 10 000 |
-0.1 -1.1 -2.5 |
aAj的值僅適用于測(cè)試環(huán)境和測(cè)量?jī)x器在測(cè)試的頻率上滿足使用要求。 |
表C.2 倍頻帶中心頻率處j和Aj值
j |
中心頻率 Hz |
Aj dB |
1 |
63 |
-26.2 |
2 |
125 |
-16.1 |
3 |
250 |
-8.6 |
4 |
500 |
-3.2 |
5 |
1000 |
0 |
6 |
2000 |
1.2 |
7 |
4000 |
1.0 |
8 |
8 000 |
-1.1 |
aAj的值僅適用于測(cè)試環(huán)境和測(cè)量?jī)x器在測(cè)試的頻率上滿足使用要求。 |
附 錄 D
(規(guī)范性附錄)
標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)狀況聲功率級(jí)
靜壓101.325 kPa和大氣溫度23.℃的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)狀況聲功率級(jí)Lwret'atm用式(D.1)計(jì)算,單位為分貝(dB):
Lwret'atm=LW+C1+C2 ............................................(D.1)
式中:
LW -現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀況聲功率級(jí),單位為分貝(dB);
C1 -標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)狀況修正,單位為分貝(dB),使用A.2的絕對(duì)比較法計(jì)算K2時(shí)C1忽略不計(jì);
C2 -輻射阻抗修正,單位為分貝(dB);
式中:
Ps -現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀況下的靜壓,單位為千帕(kPa);
Ps,o -標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)狀況下的靜壓,101.325 kPa;
θ-現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀況下的空氣溫度,單位為攝氏度(℃);
θ0=314 K;
θ1=296 K。
空氣溫度θ可以估計(jì),靜壓ps用式(D.2)計(jì)算:
Ps=Ps.o(1-aHa)b ............................................(D.2)
式中:
Ha -試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)海拔高度,單位為米(m);
a=2.256 0×10-5m-1;
b=5.255 3。
注:標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)狀況下,空氣特性阻抗是400 N·s/m3。
如標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)狀況聲功率級(jí)由現(xiàn)場(chǎng)狀況聲功率級(jí)換算得到,應(yīng)在報(bào)告中說(shuō)明。