改进噪音的预测方法

    为了改进噪音预测方法的需要,应当知道现有的测量方法和假设条件的误差大小。最好把各种预测方法得到的结果与实际的现场数据进行比较,由于已发表的有关这方面的数据非常少,所以还必须使用其它的方法。
    如果假定已知试样的变化范围,就可以评价正确答案与现有的预测方法比较的结果。例如,假定一个阀门的额定值为85分贝(A),试验是在一个吸音室(无回音)内进行的。室内一根4英寸管线,在距离3英尺和20英尺的地方进行测试,现在,研究在两个极端的变量条件下理论的安装噪音级:
    A)方向性
    l)阚门和管线作为一个点噪音源。
    2)阀门和管线作为一个线噪音源。
    B)环境特性
    1)阀门安装在室外广场的条件下。
    2)阀门安装在一个20 x 20×l0英尺的工业生产房间里,宝毫的吸音系数0.03(高度反响),如图65所示。

    很明显,由A1和B1的综合条件所产生的噪音级最低,而A2和B2的综合条件所产生的噪音级最高。现在,就来计算在某一固定位置(假定12英尺)的结果噪音级。
    Al-B1综合条件下的点噪音源在广场。
    由于开始试验测量和实验设备都是在开阔场地上进行的,假定这个阀门是一个点声源,因此,可以采用球面发射定律:
    SPL=SPLR-20L0g (X/R)
    SPLx=85-20L0g (12/3) =73分贝
    式中,SPLx等于距离X处的声压级,而SPLR等于距离R的声压级。X是距离(英尺),SPLx是在X处计算的声压级,而R是开始测量的距离(英尺)。
    在A2-B2综合条件下,在回音室中,线声源
    为了计算在混响环境中的声压级,必须计算声功率。假定线声源辐射是对称的,可以使用公式:
    PWL=SPLR+lOLog(2πRL)-10.4分贝
    式中,PWL是声功率级(分贝),L是声音源长度(英尺)。
    PWL=85+lOLog(2πx3×20)-10.4分贝=100.4分贝
    S= Aa
    SPLc=PWL-lOlOgS+16.4分贝
    式中,S是总的吸音(赛宾,声吸收单位),A是房间表面积(英尺2),a是吸音系数(赛宾/英尺2),而SPLC是混响环境的声压级(分贝)。
    S=〔(2×20 x 20)+(4×20×1O)〕x 0.03= 48赛宾
    SPLc=100.4-lOlOg48+16.4分贝=100.0分贝
    图66概括了各种计算结果。虽然上面的计算未能包括精确分析必须考虑的种种因素,但是,此图表明,环境特性 和噪音方向对于安装后的阀门的影响。阀门用户利用阀门配管系统声功率和方向性数据,可以精确计算实际安装的噪音级和确定所需要的设备。

    目前,在标准条件下预测阀门声压级的能力代表在阀门噪音技术领域的重要发展。但是,目前的种种预测方法还不能提供精确预测实际设备噪音级所需要的资料。
    预测安装后的噪音阀门需要有声功率和方向性资料。确定这两方面的因素是阀门,配管,环境和流体,它们之间是非常复杂的相互作用。所要求的理论和方法的研究是一个有广泛联系的课题,这就要求流体控制领域的各个方面一一制造厂、用户和学术团体共同努力。