Простейший резонансный звукопоглотитель (РЗП) представляет собой панель, перфорированную отверстиями, расположенную на некотором расстоянии от жесткой стенки. Коэффициент звукопоглощения резонансного поглотителя имеет максимум на частоте, соответствующей резонансной частоте резонаторов, составляющих систему, а максимальное значение коэффициента поглощения и ширина кривой поглощения a(f) определяется вязкостью воздуха, колеблющегося в отверстиях панели.
Коэффициент звукопоглощения РЗП равен:
где R 1 и Y 1 – соответственно активная и реактивная составляющие безразмерного удельного импеданса РЗП.
Реактивная составляющая импеданса РЗП определяется инерционностью воздуха, колеблющегося в отверстиях панели, и упругостью, сосредоточенной в объеме поглотителя:
Здесь:
- w = 2p f – циклическая частота звуковой волны,
- с – скорость звука в воздухе,
- l – глубина полости РЗП (расстояние от панели до жесткой стенки),
- h - коэффициент перфорации лицевой панели, равный отношению площади отверстия So = p d2/ 4 к площади квадратной ячейки, приходящейся на одно отверстие, S = a 2,
- t – толщина лицевой панели РЗП,
- 2d - концевая поправка, позволяющая учесть дифракционные эффекты при прохождении звуковой волны через отверстия панели.
При d / a £ 0,4
При резонансе Y 1 = 0. Таким образом, для определения резонансной частоты fрез следует решить уравнение:
Eсли длина звуковой волны l >> l (или 2p fl / c << 1), то
Таким образом:
и
Активная часть импеданса R 1 обусловлена вязкостью воздуха, колеблющегося в отверстиях. Для вычисления R 1 можно использовать формулу:
где rо с – волновое сопротивление воздуха, R о – активное сопротивление отверстия:
Здесь:
- r0 = 1,34 кг/м3 – плотность воздуха при нормальных условиях,
- m =2×10-5Па×с – вязкость воздуха.
Таким образом, для R 1 окончательно получаем:
Для построения кривой поглощения a(f) необходимо рассчитать резонансную частоту fрез, определить границы интервала частот, в котором будет рассчитываться a:
Затем следует рассчитать R 1, Y 1 и a для 8-10 значений f из этого диапазона и построить график зависимости a(f).
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
6.1 Основная литература
6.1.1 Ковригин,С.Д., Крышов,С.И. Архитектурно-строительная акустика./ С.Д.Ковригин, С.И.Крышов. – М.: Высшая школа, 1986.
6.1.2 Вощукова, Е.А. Физические основы строительной акустики: учебное пособие для студентов очного и заочного обучения (направление подготовки бакалавров «Строительство») / Е.А.Вощукова. – Брянск: БГИТА, 2011. –96 с.
6.2 Дополнительная литература
6.2.1 Исакович М.А. Общая акустика/ М.А.Исакович. – М.: Наука, 1973. – 354 с.
6.2.2 Красильников В.А. Звуковые и ультразвуковые волны в воздухе, воде и твердых телах/ В.А.Красильников. – М.: Гос. изд-во физ.-мат. литературы, 1960. – 560 с.
2.3 Лепендин, Л.Ф. Акустика: Учебное пособие для втузов/ Л.Ф. Лепендин. – М.: Высшая школа, 1978.- 448 с.
6.2.4 Ржевкин, С.Н. Курс лекций по теории звука./ С.Н.Ржевкин. - М.: Изд-во МГУ, 1960.- 200 с..
6.2.5 Осипов Г.Л. и др. Снижение шума в зданиях и жилых районах. – М.: Стройиздат, 1987.
6.2.6 Борьба с шумом на производстве. Справочник/ Е.Я.Юдин,.Л.А.Бори-
сов и др.: Под общ.ред. Е.Я.Юдина. – М.: Машиностроение, 1986. – 450 с.
6.2.7 Защита от шума в градостроительстве: справочник проектировщика/ Г.Л. Осипов, В.Е.Коробков, А.А.Климухин и др. Под ред. Г.Л. Осипова. – М.: Стройиздат, 1993.- 96 с.
6.2.8 Яковлев,Р.В. Тихий дом: шумо- и звукоизоляция жилища /Р.В.Яковлев. – Ростов н/Д: Феникс, 2005. – 219 с.
6.3 Методические материалы
6.3.1 Методические материалы к практическим занятиям
6.3.1.1 Физические основы строительной акустики: Методические указания к практическим занятиям для студентов строительных специальностей /Е.А.Вощукова; Брянск. гос. инженерно-технол. Акад. – БГИТА, 2005.- 20 с.
6.3.2 Методические материалы для самостоятельной работы студентов
6.3.2.1 Курс лекций «Физические основы акустики»: Раздел «Звуковые волны в воздухе» для студентов экологических и строительных специальностей/Е.А.Вощукова; Брянск. гос. инженерно-технол. акад. - БГИТА, 2005. – 11 с.
6.3.2.2 Курс лекций «Физические основы акустики»: Раздел «Восприятие звука человеком. Источники и приемники звука» для студентов экологических и строительных специальностей/Е.А.Вощукова; Брянск. гос. инженерно-технол. акад. - БГИТА, 2007. – 14 с.
6.3.2.3 Курс лекций «Физические основы акустики»: Раздел «Отражение и преломление звуковых волн» для студентов экологических и строительных специальностей/Е.А.Вощукова; Брянск. гос. инженерно-технол. акад. - БГИТА, 2007. – 12 с.
6.3.2.4 Курс лекций «Физические основы акустики»: Раздел «Методы расчета звукового поля в помещениях» для студентов экологических и строительных специальностей/Е.А.Вощукова; Брянск. гос. инженерно-технол. акад. - БГИТА, 2008. – 17 с.
6.3.2.5 Курс лекций «Физические основы акустики»: Раздел «Шум. Классификация шумов. Действие шума на организм человека» для студентов экологических и строительных специальностей/Е.А.Вощукова; Брянск. гос. инженерно-технол. акад. - БГИТА, 2010. – 12 с.
6.3.2.6 Курс лекций «Физические основы акустики»: Раздел «Резонансные звукопоглотители» для студентов экологических и строительных специальностей/Е.А.Вощукова; Брянск. гос. инженерно-технол. акад. - БГИТА, 2004. – 10 с.
6.3.2.7 Физические основы строительной акустики. Методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения строительного факультета/ Е.А.Вощукова; Брянск. гос. инженерно-технол. акад. - БГИТА, 2008. – 20 с.
Вощукова Елена Анатольевна
