Шумовые характеристики вентиляторов

Вентиляционное оборудование является одним из источников шума. Шум - это совокупность звуков различной частоты. Шум неблагоприятно действует на человека, снижая его работоспособность. Основными физическими характеристиками шума являются его частота, интенсивность и звуковое давление.

На практике пользуются логарифмическими уровнями интенсивности звука и звукового давления, измеряемыми в децибелах. Уровни интенсивности звука L_i и уровни звукового давления L_p определяются следующими соотношениями:

L_i = 10lg(I / I ₀), дБ; L_p = 20lg(P / P ₀), дБ,

где I и P - фактические значения интенсивности звука и звукового давления; I ₀ = 10^–12 Вт/м² и P ₀ = 2×10^–5 Па - пороговые значения на пределе слышимости.

Характеристики и предельные уровни шума на рабочих местах устанавливает ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Допустимые уровни шума на рабочих местах ограничиваются в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.
В планшете 2 приведены допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот и уровни звука на некоторых рабочих местах предприятий для широкополосного шума. Кроме того, известен метод нормирования шума, основанный на измерении шума по стандартной шкале А шумомера. Эта шкала имитирует частотную чувствительность человеческого уха. Уровень шума, измеренный по шкале А шумомера, обозначается в дБА. Постоянные шумы предпочтительно характеризовать по предельному спектру шума, а непостоянные - только в дБА.

Методика выполнения работы

1. Определить по соотношению (1) теоретическую величину воздухообмена для удаления избыточного тепла Q _изб из помещения, в котором работают 5 мужчин и 8 женщин, для чего по соотношению (2) рассчитать количество тепла Q _р, поступающего в помещение через остекленную поверхность окна за счет солнечной радиации, а также учесть тепловыделение людей Q _л, занятых работой средней тяжести: Q _изб = Q _р + Q _л. Для расчета использовать данные таблиц 1, 2 планшета 1.

2. Определить динамическое давление в двух сечениях воздуховода
(1 и 2) (см. рис.1), для чего:

а) соединить концы пневмометрической трубки с микроманометром;

б) снять показания микроманометра до эксперимента, т.е. нулевой отчет статического давления P ₀;

в) ввести пневмометрическую трубку в воздуховод, повернув ее отверстие навстречу потоку воздуха и держа ее горизонтально;

г) измерить давление в нескольких (трех - пяти) точках каждого сечения (см. рис.1), произвести усреднение по формуле

,

где P _дин1, P _дин2,…. P _{дин n} - динамическое давление, замеренное в точках 1, 2, 3; n - количество измерений в одном сечении воздуховода.

3. Вычислить скорость движения воздуха, используя уравнение Бернулли. Если плотность воздуха при стандартных условиях равна r = 1,29 кг/м³, то скорость потока можно определить по формуле

v = 1,25 , м/сек.

4. Вычислить по соотношению (2) количество воздуха прошедшего через вентиляционную установку, для чего измерить линейные размеры сечения воздуховода в точках 1 и 2 и рассчитать их площадь в квадратных метрах.

5. Результаты измерений и вычислений занести в форму таблицы.

Форма таблицы

Результаты экспериментов

Сечение	F, м^2	P 1, Па	P 2, Па	P 3, Па	v ср, м/с	L, м^3/ч	L теор, м^3/ч

6. Сравнить данные теоретического расчета с расчетами, полученными на основе экспериментальных результатов.

7. Измерить уровень звукового давления на рабочем месте до и после включения вентиляционной установки (при измерениях необходимо держать шумомер в руке на высоте не менее 1,5 м от пола и на расстоянии 1 м от источника звука и стен).

8. Сделать вывод, обеспечивает ли данная вентиляционная установка необходимый воздухообмен и допустимые шумовые характеристики или подлежит модернизации.

9. Выбрать вентилятор, обеспечивающий заданную производительность и допустимый уровень шума (см. планшеты 2, 3, 4).

10. Оформить отчет.

Требования к отчету

Отчет должен содержать:

1) название и цель работы;

2) краткие теоретические сведения;

3) результаты измерений в форме таблицы;

4) вывод на основе измерений о соответствии или несоответствии данной вентиляционной установки параметрам воздухообмена и шумовым характеристикам.

Контрольные вопросы

1. Что такое вентиляция и для чего она служит?

2. Основные типы вентиляции.

3. Основные требования к вентиляции.

4. Как и по каким параметрам можно рассчитать количество воздуха, необходимого для удаления различных вредностей из помещения?

5. Способы распространения тепла в помещении.

6. Как определить объем подаваемого или удаляемого вентиляцией воздуха?

7. Фундаментальные законы, лежащие в основе описания движения воздуха или жидкости.

8. Почему в воздуховоде с малой площадью поперечного сечения скорость движения воздушной массы больше, а статическое давление меньше, и наоборот?

9. Почему в воздуховоде возможно возникновение вихревого движения?

10. Шум и его нормирование.

Литература

1. Каракеян В.И. Безопасность жизнедеятельности: Уч. пособие. - М.: МИЭТ, 1999. - 140 с.

2. Экология и безопасность жизнедеятельности: Уч. пособие для вузов / Под ред. Л.А. Муравья. - М.: ЮНИТИ, 2000. - 448 с.

Лабораторная работа № 4