Страница 162

0,08

0,12

0,14

0,08

0,12

0,14

0,09

0,12

0,14

0,09

0,12

0,14

Некоторые ориентировочные значения коэффициента поглощения Даны в табл. 6.9. Если стенки изолированного объема изготовлены из п разных материалов, то в выражении (6.43) а есть среднее значение кoэффuцueнma звукопоглощения:

(6.44)

Звукопоглощение. Для уменьшения отраженного звука применяют защитные устройства, обладающие большими значениями коэффициента поглощения, к ним относятся, например, пористые и резонансные поглотители.

Звуковые волны, падающие на пористый материал, приводят воздух в порах и скелет материала в колебательные движения, при которых возникает вязкое трение и переход звуковой энергии в теплоту. Коэффициент звукопоглощения а будет зависеть как от угла падения звуковых волн, так и от частоты. Для пористого поглотителя, находящегося на жесткой стенке, частотная характеристика коэффициента а имеет вид, показанный на рис. 6.42, а. Для усиления звукопоглощения на низких частотах между пористым слоем и стенкой делают воздушную прослойку (рис. 6.42, 6). Пористые поглотители изготовляют из органических и минеральных волокон (древесной массы, кокса, шерсти), из стекловолокна, а также из пенопласта с открытыми порами. Для защиты материала от механических повреждений и высыпаний используют ткани, сетки, пленки, а также перфорированные экраны. Последние существенно изменяют характер поглощения звука защитным устройством (рис. 6.42, в).

Резонансные поглотители имеют воздушную полость, соединенную отверстием с окружающей средой. Воздух в резонаторе выполняет роль механической колебательной системы, состоящей из элементов массы, упругости и демпфирования. Если пренебречь рассеиванием звуковой энергии, то импеданс резонатора %, равный механическому импедансу (см. формулу (6.18), отнесенному к единице площади, будет равен нулю на частоте . При имледансе резонатора z2 = 0 коэффициент отражения звукового давления

R = -1. Таким образом, снижение шума происходит за счет взаимного погашения падающих и отраженных волн.

Рис. 6.42. Частотные характеристики коэффициента поглощения:

а—для пористого поглотителя на жесткой стенке; б—для пористого поглотителя с воздушной прослойкой; в—при наличии перфорированного экрана; г—для резонансного погаостгеля, образованного перфорированным экраном

Резонансным поглотителем является также перфорированный экран с отверстиями, затянутыми тканью или межой сеткой (рис 6.42, г), который существенно меняет характер поглощения. Пористые и резонансные поглотители крепят к стенкам изолированных объемов.

Кроме того, звукопоглощение может производиться путем внесения в изолированные объемы штучных звукопоглотителей, изготовленных, например, в виде куба, которые в производственных помещениях чаще всего подвешивают к потолку.

К хорошим звукопоглощающим материалам относят те, которые на среднегеометрических частотах октавных полос 250, 500, 1000, 2000 Гц имеют коэффициент а, равный или превышающий соответственно значения: 0,2; 0,3; 0,4; 0,5.

Обозначив постоянную изолированного объема до установки поглощающих материалов через B= aS/(1 - a), а после установки — B̂ = âS(l â) и записав коэффициент защиты в виде: kW = In(r, B)/In(r,B), найдем эффективность звукопоглощения:

(6.45)

где уровни и  определяют по формуле (6.43).

Для вычисления постоянной В̂ имеет смысл коэффициент â выразить через площадь S*, на которой предполагается разместить защитные устройства со средним коэффициентом звукопоглощения, равным a*. Эквивалентная площадь внутренней поверхности изолированного объема до установки защитных устройств Sa = aS= a'(S—S*) + a"S*, где a' и a" —средние коэффициенты звукопоглощения поверхностей площадью (S—S*) и S*; эквивалентная площадь после установки защитных устройств Ŝa = âS= a'(S—S*) + a*S*,. Из этих уравнений находим a = â (a"— a*)S*/S в тех случаях, когда можно принять aS = a"S* имеем â = Sa(*)/S, где Sa(*) =a*S* — эквивалентная площадь звукопоглощающих устройств. При внесении в изолированные объемы штучных звукопоглотителей  Sa(i) - экивалентная площадь i-го звукопоглотителя, а п, — их число. Из выражений (6.44) и (6.45) видно, что эффективность е в зоне отраженного звука удобно вычислять по формуле: