环境物理学导论作业.ppt

1、厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 1Department of Environmental Science and Engineeringxxx xxxxxxxxxxxx厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 2Department of Environmental Science and Engineering1 试计算试计算1000Hz纯音在钢铁和空气中的波长，并对纯音在钢铁和空气中的波长，并对波长进行比较。波长进行比较。课课 堂堂 作作 业业解：常温下钢铁中的声速为解：常温下钢铁中的声速为5000m/s，钢中声波长为：，钢中声波长为：常温下空气中的声速为常温下空气中的声速为34

2、4m/s，空气中声波长为：，空气中声波长为：厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 3Department of Environmental Science and Engineering 课课 堂堂 作作 业业 2 某车间共有八台机器，在某一位置测得这八台机某车间共有八台机器，在某一位置测得这八台机 器的声压级分别为器的声压级分别为100、95、93、90、70、75、82和和70dB，试求测点处的总声压级。，试求测点处的总声压级。解：解：厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 4Department of Environmental Science and Engineering1 已

3、知某声源均匀辐射球面波，在距声源已知某声源均匀辐射球面波，在距声源4m处测得有处测得有效声压为效声压为2Pa，空气密度，空气密度1.2kg/m3，试计算测点处的，试计算测点处的声强、质点振动速度有效值和声功率。声强、质点振动速度有效值和声功率。课课 堂堂 作作 业业解：空气中解：空气中c344m/s，01.2kg/m3，pe2Pa振动速度有效值：振动速度有效值：声功率：声功率：厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 5Department of Environmental Science and Engineering 课课 堂堂 作作 业业 2 在一台机器半球辐射面上的在一台机器半球辐射面

4、上的5个测点，测得声压级如个测点，测得声压级如下表所示，计算第下表所示，计算第5测点的指向性指数和指向性因数。测点的指向性指数和指向性因数。测点测点12345声压声压/dB8587868489解：解：厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 6Department of Environmental Science and Engineering1 某风机口测得倍频带声压级如下，求出该风机某风机口测得倍频带声压级如下，求出该风机的的A声级是多少？声级是多少？中心频率中心频率/Hz631252505001000200040008000声压级声压级/dB12011111011210810810895

5、A计权网络修计权网络修正值正值/dB-26.2-16.1-8.6-3.201.21.0-1.1解：解：厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 7Department of Environmental Science and Engineering2 某工人一天工作某工人一天工作8h，8h内有内有2h接触噪声为接触噪声为82dB，3h接触噪声为接触噪声为86dB，2h接触噪声为接触噪声为94dB，1h接触接触 噪声为噪声为102dB。试计算一天。试计算一天8h内的等效连续内的等效连续A声级声级 是多少？是多少？解：解：82dB的段数的段数n1，又，又t1260min120min 86dB的段数

6、的段数n2，又，又t2360min180min 94dB的段数的段数n3，又，又t3260min120min 102dB的段数的段数n5，又，又t5160min60min厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 8Department of Environmental Science and Engineering 课课 堂堂 作作 业业 1 某一车间内，要求吸声系数最大的中心频率出现在某一车间内，要求吸声系数最大的中心频率出现在400Hz附近，选用附近，选用5mm厚（厚（1000kg/m3）共振吸）共振吸声薄板，试问板后的空气层取多大距离为合适？声薄板，试问板后的空气层取多大距离为合适？解：

7、解：f0400Hz，1000kg/m3，薄板厚度，薄板厚度h0.005m 则薄板的面密度则薄板的面密度M h10000.0055kg/m2，厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 9Department of Environmental Science and Engineering2 一组穿孔薄板的厚度为一组穿孔薄板的厚度为4mm，板后空气层厚为，板后空气层厚为10cm ，若穿孔的孔径为，若穿孔的孔径为8mm，孔心距为，孔心距为20cm 作方形排作方形排 列，试求：（列，试求：（1）上述构造穿孔板的共振频率为多少？）上述构造穿孔板的共振频率为多少？（2）将题中的空气层增大至）将题中的空气层

8、增大至20cm，则共振频率有何变化？，则共振频率有何变化？解解:(1)d8mm0.8cm，B20cm，h10cm0.1m，lk4mm0.004m。(2)h20cm0.2m，则：，则：共振频率降低。共振频率降低。厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 10Department of Environmental Science and Engineering课课 堂堂 作作 业业1 两刚性平面交线上有一声源，已知两刚性平面交线上有一声源，已知800Hz的声功率的声功率级为级为84dB，同频带下的房间常数为，同频带下的房间常数为100m2，求临界，求临界半径和距声源半径和距声源20m处的声压级处的

9、声压级Lp。解：解：(1)由声源位置可得由声源位置可得Q4；(2)由图由图2-22，Q4与与r20m的交点的交点A，由，由A做做 垂线，与垂线，与Rr50m2交于交于B点，由点，由B点向左方作点向左方作 水平线与纵轴交于水平线与纵轴交于-14dB，则有：，则有：厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 11Department of Environmental Science and Engineering课课 堂堂 作作 业业1 两刚性平面交线上有一声源，已知两刚性平面交线上有一声源，已知800Hz的声功率的声功率级为级为84dB，同频带下的房间常数为，同频带下的房间常数为100m2，求临界

10、，求临界半径和距声源半径和距声源20m处的声压级处的声压级Lp。解：解：(2)(3)20m处的声压级为：处的声压级为：厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 12Department of Environmental Science and Engineering课课 堂堂 作作 业业2某房间尺寸为某房间尺寸为6m7m3m，墙壁、天花板和地板，墙壁、天花板和地板 在在1000Hz时的吸声系数分别为时的吸声系数分别为0.06、0.07和和0.07。若安装一个在若安装一个在1000Hz倍频带内，吸声系数为倍频带内，吸声系数为0.8的的吸声贴面天花板，求该频带在吸声处理前后的混响吸声贴面天花板，求

11、该频带在吸声处理前后的混响时间及处理后的吸声降噪量。时间及处理后的吸声降噪量。解：解：(1)处理前的平均吸声系数为：处理前的平均吸声系数为：厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 13Department of Environmental Science and Engineering课课 堂堂 作作 业业解：解：(1)处理前的平均吸声系数为：处理前的平均吸声系数为：(2)处理后的平均吸声系数为：处理后的平均吸声系数为：(3)处理后的吸声降噪量为：处理后的吸声降噪量为：厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 14Department of Environmental Science and

12、 Engineering课课 堂堂 作作 业业1 计算以下构件的平均隔声量与临界吻合频率：计算以下构件的平均隔声量与临界吻合频率：（1）20mm厚的混凝土墙；（厚的混凝土墙；（2）1mm厚的钢板。厚的钢板。解解:(1)l20mm0.02m，2.6103kg/m3，E2.451010N/m2，则有：，则有：ml2.61030.0252kg/m2200kg/m2,厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 15Department of Environmental Science and Engineering课课 堂堂 作作 业业1 计算以下构件的平均隔声量与临界吻合频率：计算以下构件的平均隔声量

13、与临界吻合频率：（1）20mm厚的混凝土墙；（厚的混凝土墙；（2）1mm厚的钢板。厚的钢板。解解:(2)l1mm0.001m，7.8103kg/m3，E19.61010N/m2，则有：，则有：ml7.81030.0017.8kg/m2200kg/m2,厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 16Department of Environmental Science and Engineering课课 堂堂 作作 业业2 某一隔声墙面积某一隔声墙面积12m2,其中门、窗所占的面积分其中门、窗所占的面积分别为别为2 m2，3 m2。设墙体、门、窗的隔声量分别。设墙体、门、窗的隔声量分别为为50、

14、20和和15dB，求该隔墙的平均隔声量。，求该隔墙的平均隔声量。解：解：R120dB，R215dB，S12m2，S23m2，则有门和窗组合隔声量为：则有门和窗组合隔声量为：厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 17Department of Environmental Science and Engineering课课 堂堂 作作 业业2 某一隔声墙面积某一隔声墙面积12m2,其中门、窗所占的面积分其中门、窗所占的面积分别为别为2 m2，3 m2。设墙体、门、窗的隔声量分别。设墙体、门、窗的隔声量分别为为50、20和和15dB，求该隔墙的平均隔声量。，求该隔墙的平均隔声量。解：解：R150

15、dB，R216.4dB，S112-57m2，S25m2，则有该墙的平均隔声量为：，则有该墙的平均隔声量为：厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 18Department of Environmental Science and Engineering课课 堂堂 作作 业业3 某尺寸为某尺寸为4.64.64.6的隔声罩，在的隔声罩，在2kHz倍频程的插倍频程的插入损失为入损失为30dB，罩项、底部和壁面的平均吸声系数，罩项、底部和壁面的平均吸声系数为为0.9、0.1和和0.5，问罩壳的平均隔声量为若干。，问罩壳的平均隔声量为若干。解：解：IL30dB，该隔声罩的平均吸声系数为：，该隔声罩的平

16、均吸声系数为：厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 19Department of Environmental Science and Engineering课课 堂堂 作作 业业1单扩张室消声器尺寸如图所示，试求单扩张室消声器尺寸如图所示，试求;（1）最大消声量为多少）最大消声量为多少?（2）相应于最大消声量的声波频率为多少？）相应于最大消声量的声波频率为多少？（3）当声波频率为时，消声量为多少？）当声波频率为时，消声量为多少？（4）当扩张室的长度增加至）当扩张室的长度增加至800mm时，可获得最大消时，可获得最大消 声量的声波频率为多少声量的声波频率为多少？厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚

17、学院Page 20Department of Environmental Science and Engineering课课 堂堂 作作 业业解解:l0.50m，d20.40m，d10.10m，(1)扩张比扩张比mS2/S1d22/d12 0.402/0.10216(2)kl(2n+1)/2时时,消声量最大，取消声量最大，取n0，有：，有：厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 21Department of Environmental Science and Engineering课课 堂堂 作作 业业解解:l0.50m，d20.40m，d10.10m，(3)频率频率200Hz，则角波数，

18、则角波数k为：为：厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 22Department of Environmental Science and Engineering课课 堂堂 作作 业业解解:l0.50m，d20.40m，d10.10m，(3)频率频率200Hz，则角波数，则角波数k为：为：(4)L0.80m，则获得最大消声量的频率为：，则获得最大消声量的频率为：厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 23Department of Environmental Science and Engineering课课 堂堂 作作 业业2 某常温气流管道直径为某常温气流管道直径为100mm，试设计

19、一单腔共振消，试设计一单腔共振消声器，要求在中心频率声器，要求在中心频率63Hz的的1/3倍频带上有倍频带上有13dB的消的消声量。声量。解：解：(1)流通面积为：流通面积为：对于对于1/3倍频带有：倍频带有：(2)由由(2-182)和和(2-184)式有：式有：厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 24Department of Environmental Science and Engineering课课 堂堂 作作 业业(3)确定设计方案为与原管道同轴的圆筒形共振腔，其确定设计方案为与原管道同轴的圆筒形共振腔，其 内径为内径为100mm，外径为，外径为400mm，则共振腔长度为：，则

20、共振腔长度为：选用选用l2mm厚的钢板，孔径为厚的钢板，孔径为d0.5cm，开孔数为：，开孔数为：(4)验算：验算：厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 25Department of Environmental Science and Engineering课课 堂堂 作作 业业解：解：系统固有频率系统固有频率f05Hz，f600rpm10Hz，则传递系数则传递系数：(2)假设机械本身的重量为假设机械本身的重量为785N，转速为，转速为600rpm，不平衡力为，不平衡力为每转每转58.8N，作用于垂直方向。此时，若使支承支架之下为弹，作用于垂直方向。此时，若使支承支架之下为弹性支承，系统

21、的固有频率为性支承，系统的固有频率为5Hz，机械的最大位移振幅控制，机械的最大位移振幅控制在在0.2mm以下时，则支承台的重量不低于何值时，可起到减以下时，则支承台的重量不低于何值时，可起到减振作用。振作用。系统总质量为系统总质量为：水泥台的质量为：水泥台的质量为：99.40-785/9.819.30 kg 厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 26Department of Environmental Science and Engineering课课 堂堂 作作 业业(3)一台质量为一台质量为1000kg的机械，以的机械，以900rpm的转速回转，在上下方的转速回转，在上下方向产生向产

22、生200N的不平衡力，若采用四个弹簧，当一个弹簧的劲的不平衡力，若采用四个弹簧，当一个弹簧的劲度系数为何值时，可使度系数为何值时，可使0.25。厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 27Department of Environmental Science and Engineering课课 堂堂 作作 业业?1 人体受到能量为人体受到能量为0.1MeV的的射线照射，测得体表射线照射，测得体表 处处照射量率为照射量率为3.010-2C/(kgs)，试求在这种条，试求在这种条 件下可连续工作几小时。件下可连续工作几小时。厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 28Department of

23、 Environmental Science and Engineering课课 堂堂 作作 业业?2 有放射性废水有放射性废水5m3，其总放射性活度为，其总放射性活度为2.5Ci，经过，经过 蒸发处理后，二次冷凝液比活度为蒸发处理后，二次冷凝液比活度为3.7102Bq/L，试，试 计算蒸发处理的净化系数是多少？残留总放射性活计算蒸发处理的净化系数是多少？残留总放射性活 度有多少度有多少Ci。厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 29Department of Environmental Science and Engineering课课 堂堂 作作 业业?3 一件工具被一件工具被放射性沾污，测量放射性沾污，测量计数为计数为1.56106 粒子数粒子数/(1000cm22min)，经擦洗去污后，经擦洗去污后，计数为计数为 6.15104粒子数粒子数/(1000cm22min)，试问去污系数和，试问去污系数和 去污率是多少去污率是多少？这件工具能否拿回车间使用？这件工具能否拿回车间使用？控制水控制水 平小于平小于计数为计数为30000粒子数粒子数/(1000cm22min)。厦门大学嘉庚学院厦门大学嘉庚学院Page 30Department of Environmental Science and Engineering课课 堂堂 作作 业业 谢谢 谢！谢！