GB/T 33928-2017  

ISO 15619:2013

 

往復(fù)式內(nèi)燃機(jī) 排氣消聲器測(cè)量方法 聲壓法 排氣噪聲聲功率級(jí)和插入損失及功率損失比（附錄A~D）

 

附   錄   A

（規(guī)范性附錄）

聲學(xué)環(huán)境鑒定方法

 

A．1  總則

 

評(píng)估環(huán)境影響應(yīng)選擇兩種可替代程序中的一種來(lái)確定環(huán)境修正K2的大小。當(dāng)存在不利環(huán)境影響時(shí)應(yīng)使用這些程序?qū)?shí)際的被測(cè)聲源依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定給定的測(cè)量表面有效。

第1種鑒定測(cè)試（絕對(duì)比較測(cè)試法，見(jiàn)A．2）用標(biāo)準(zhǔn)聲源（RSS）進(jìn)行。這種方法對(duì)室內(nèi)或室外均適用，是一種優(yōu)先采用的鑒定測(cè)試環(huán)境的方法，尤其在要求頻帶數(shù)據(jù)時(shí)和被測(cè)聲源可以從測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)移開(kāi)時(shí)。

第2種鑒定測(cè)試（依據(jù)房間吸聲法，見(jiàn)A．3）需要測(cè)量房間的等效吸聲面積A，這個(gè)測(cè)試方法基于如下的前提：房間形狀近似立方體，基本上是空的，房間邊界有吸聲作用。以下四種方法可以計(jì)算A，混響時(shí)間測(cè)量法（見(jiàn)A．3.2），使用第2個(gè)測(cè)量表面被測(cè)聲源聲壓級(jí)測(cè)量法（見(jiàn)A．3.3），標(biāo)準(zhǔn)聲源測(cè)量法（見(jiàn)A．3.4），或是平均吸聲系數(shù)測(cè)量法（見(jiàn)A．3.5）。若被測(cè)聲源不能移開(kāi)，或者尺寸很大，則其中一種方法為優(yōu)先方法。依據(jù)房間吸聲法的近似法（見(jiàn)A．3.5）僅適用于簡(jiǎn)易法。

注：當(dāng)在高度比較低和有反射面的工業(yè)建筑物里，聲音的傳播會(huì)被扭曲。在這種情況下，第2種方法就不適用，具體參考和可代替的測(cè)試方法可在特殊類型機(jī)械噪聲測(cè)試規(guī)范中給出。

 

A．2 絕對(duì)比較測(cè)試法

 

A．2.1 總則

 

對(duì)使用半球形測(cè)量表面的被測(cè)聲源，將特性滿足GB／T 4129-2003要求的標(biāo)準(zhǔn)聲源放置在測(cè)試環(huán)境中，其幾何中心高度與被測(cè)聲源的相同。按第7章測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)聲源的聲功率級(jí)，不加環(huán)境修正K2（假定K2＝0）。測(cè)量被測(cè)聲源的聲功率級(jí)使用同樣的測(cè)量表面。

環(huán)境修正K2由式（A．1）給出：

...........................................(A.1)

 

 

式中：

L*_W-標(biāo)準(zhǔn)聲源未經(jīng)環(huán)境修正的聲功率級(jí)，按第7章測(cè)定，K₂＝0，單位為分貝（dB）；

L_w(Rss)-標(biāo)準(zhǔn)聲源半消聲室聲功率級(jí)，單位為分貝（dB）。

半消聲室聲功率級(jí)測(cè)量時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)聲源與被測(cè)聲源的幾何中心高度、測(cè)量表面、測(cè)量位置及數(shù)目均相同。

本方法適用于直接測(cè)量A計(jì)權(quán)或頻帶功率級(jí)。如被測(cè)聲源的頻譜與標(biāo)準(zhǔn)聲源差別較大，建議K_2A從頻帶級(jí)確定。

 

A．2.2 標(biāo)準(zhǔn)聲源的定位

 

實(shí)驗(yàn)室測(cè)量時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)聲源與被測(cè)聲源的幾何中心保持一致；傳聲器的位置及數(shù)目，應(yīng)分別滿足7.2和7.3的要求。

 

A．3 依據(jù)房間吸聲法

 

A．3.1 總則

 

環(huán)境修正用式（A．2）計(jì)算：

 ............................................(A.2)

 

 

式中：      

A-房間等效吸聲面積，單位為平方米（㎡）；

S-測(cè)量表面的面積，單位為平方米（㎡）。

 

A．3.2   混響法

 

本方法僅僅適用于長(zhǎng)和寬分別小于天花板高度3倍的房間。

在房間溫度15℃～30℃條件下測(cè)量房間的混響時(shí)間，利用賽賓公式計(jì)算出房間的等效吸聲面積A：

............................................(A.3)           

 

 

式中：

0.16 -系數(shù)，單位為秒每米（s／m）；

V   -測(cè)試房間體積，單位為立方米（m3）；

T_n   -測(cè)得的A計(jì)權(quán)或頻帶混響時(shí)間，單位為秒（s）。

對(duì)于直接從A計(jì)權(quán)測(cè)量值確定K2A，建議使用中心頻率為1 k_Hz的頻帶混響時(shí)間。

本方法不適用于實(shí)驗(yàn)室性質(zhì)的半消聲室或室外測(cè)量。

 

A．3.3  雙表面法

 

本測(cè)試方法僅僅適用于K₂≤2 dB的房間。

圍繞聲源選擇兩個(gè)表面，第1個(gè)表面為依據(jù)第7章測(cè)量聲功率級(jí)所用的測(cè)量表面，面積為S。第2個(gè)表面位于測(cè)量表面外面與之幾何相似并關(guān)于被測(cè)聲源對(duì)稱，面積為S’。兩個(gè)表面上的背景噪聲均應(yīng)滿足4.2的要求。

第2個(gè)表面上的傳聲器位置要與第1個(gè)對(duì)應(yīng)，S’／S不應(yīng)小于2，優(yōu)先選擇大于4，S／A由式（A．4）給出：

............................................(A.4)

 

 

其中：

 

式中：

L_P1-S上的測(cè)得的平均聲壓級(jí)，由式（8）計(jì)算，經(jīng)背景噪聲修正，不經(jīng)環(huán)境修正（見(jiàn)8.2.4），單位為分貝（dB）；

L_P1-S'上的測(cè)得的平均聲壓級(jí)，由式（8）計(jì)算，經(jīng)背景噪聲修正，不經(jīng)環(huán)境修正（見(jiàn)8.2.4），單位為分貝（dB）；

S -第1個(gè)表面的面積，單位為平方米（㎡）；

S’-第2個(gè)表面的面積，單位為平方米（㎡）。

從式（A.4）得出S／A后，再利用式（A.2）即可得到A計(jì)權(quán)或頻帶環(huán)境修正K₂。

 

A．3.4  使用標(biāo)準(zhǔn)聲源確定等效吸聲面積A（直接法）

 

將特性滿足 GB／T 4129-2003要求的標(biāo)準(zhǔn)聲源放置在測(cè)試環(huán)境中，靠近被測(cè)聲源。球形測(cè)量表面半徑最好2m，但不小于1m并且不小于2倍的標(biāo)準(zhǔn)聲源的最大直徑。從聲源到其他反射面的距離應(yīng)當(dāng)大于測(cè)量球面的直徑。

注：通常情況下，用于測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)聲源應(yīng)在遠(yuǎn)離墻壁的位置上進(jìn)行校準(zhǔn)，該位置可直接在地板上或在離地板特定高度的平臺(tái)上。如在其他位置使用標(biāo)準(zhǔn)聲源，除非它在這些位置處已經(jīng)校準(zhǔn)過(guò)，否則在低頻會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。

 

標(biāo)準(zhǔn)聲源球形測(cè)量表面上經(jīng)平均背景噪聲修正的時(shí)間平均聲壓級(jí)L_P(insitu)應(yīng)依據(jù)8.2.1和8.2.4來(lái)確定。

等效吸聲面積A由式（A．5）得到：

............................................(A.5)

 

 

式中：

S —球形測(cè)量表面的面積，單位為平方米（㎡）；

S₀ —基準(zhǔn)面積，等于1，單位為平方米（㎡）；

_{Lp（instiu）}—測(cè)得的標(biāo)準(zhǔn)聲源的時(shí)間平均聲壓級(jí)，經(jīng)背景噪聲修正但不經(jīng)環(huán)境修正（見(jiàn)8.2.4），單位為分貝（dB）；

L_w（Rss）-標(biāo)準(zhǔn)聲源在氣象條件下半消聲室聲功率級(jí)，單位為分貝（dB）。

如靜態(tài)壓力或其他大氣狀況與參考狀況有很大差異，推薦依據(jù)生產(chǎn)廠商的說(shuō)明來(lái)確定標(biāo)準(zhǔn)聲源半消聲室聲功率級(jí)L_w（Rss）和計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)聲源在現(xiàn)場(chǎng)條件下的聲功率級(jí)L_{w（Rss，nsitu）}。

如L_w（Rss）未知，或者不能從L_w（Rss）計(jì)算L_{w（Rss，nsitu）}，推薦在室外一個(gè)反射面上的聲自由場(chǎng)中重復(fù)以上描述的對(duì)標(biāo)準(zhǔn)聲源的測(cè)量以獲得參考的測(cè)得時(shí)間平均聲壓級(jí)L_p(ref)。通過(guò)這些測(cè)量，放置被測(cè)聲源處的等效吸聲面積使用式（A.6）計(jì)算：

  ............................................(A.6)

 

 

 

A.3.5   A計(jì)權(quán)近似法

 

本方法僅僅適用于長(zhǎng)和寬分別小于天花板高度3倍的房間。

為確定測(cè)試房間的聲學(xué)特征，可以用式（A.7）得出的A值，再利用式（A.2）得出K_2A：

A=a  ·  S_v  ............................................(A.7)

式中：

a  -表A．1給出的A計(jì)權(quán)平均吸聲系數(shù)；

Sv  -測(cè)試房間邊界表面的總面積（墻壁、天花板和地板），單位為平方米（㎡）。

表A．1  平均吸聲系數(shù)α的近似值

平均吸聲系數(shù)	房 間 特 征
0.05	房間幾乎全空，墻壁平滑堅(jiān)硬，材料為混凝土、磚、硬膏或磁磚貼面
0.1	房間部分空，墻壁平滑
0.15	帶家具的房間；矩形機(jī)器間；矩形工業(yè)廠房
0.2	帶家具的不規(guī)則形狀的房間，不規(guī)則形狀的機(jī)器間或工業(yè)廠房
0.25	帶裝飾性家具的房間，天花板或墻面局部裝有吸聲材料的機(jī)器間或工業(yè)廠房
0.30	房間的天花板裝有吸聲材料，但是墻壁沒(méi)有裝吸聲材料
0.35	房間的天花板和墻壁均裝有吸聲材料
0.5	房間的天花板和墻壁裝有大量的吸聲材料

 

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附  錄  B

（資料性附錄）

壓力損失的測(cè)量方法

 

B．1 總則

 

根據(jù)GB／T 6072.3-2008確定排氣系統(tǒng)背壓及其不確定度。

 

B．2 計(jì)算

 

通過(guò)式（B.1）計(jì)算壓力損失ΔP_g，單位為千帕（k_Pa）：

  △P_g=P_g(ES)-P_g(SP)       ............................................(B.1)

式中：

     P_g(ES)—發(fā)動(dòng)機(jī)裝排氣消聲器時(shí)的背壓，單位為千帕（k_Pa）；

     P_g(SP)—發(fā)動(dòng)機(jī)裝替代管時(shí)的背壓，單位為千帕（k_Pa）。

 

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附  錄  C

（規(guī)范性附錄）

從頻帶數(shù)據(jù)計(jì)算A計(jì)權(quán)聲功率級(jí)

 

C．1 A計(jì)權(quán)聲功率級(jí)

 

A計(jì)權(quán)聲功率級(jí)L_wA，由式（C．1）給出：

............................................(C.1)

 

 

 

式中：

L_wj -1/3倍頻程或倍頻程第j個(gè)頻帶聲功率級(jí)，單位為分貝（dB）；

j,A_j  -1/3倍頻程第j個(gè)頻帶中心頻率上的A計(jì)權(quán)值，由表C.1給出，倍頻程第j個(gè)頻帶中心頻率上的A計(jì)權(quán)值，由表C.2給出；  

j_min，j_max  -分別是j的最低頻帶和最高頻帶所對(duì)應(yīng)的值。

 

C.2 計(jì)算中j和A_j的值

 

j和A_j；由表C.1和表C.2給出，分別覆蓋中心頻率從50 Hz～10 kHz的1/3倍頻帶和中心頻率從63 Hz～8 kHz的倍頻帶。

注：如噪聲源輻射頻率成分很離散，建議使用1/3倍頻帶計(jì)算A計(jì)權(quán)值。

 

表C．1   1/3倍頻帶中心頻率處j和A_j值

j	中心頻率 Hz	Aj dB
1 2 3	50 63 80	-30.2* -26.24 -22.5
4 5 6	100 125 160	-19.1 -16.1 -13.4
7 8 9	200 250 315	-10.9 -8.6 -6.6
10 11 12	400 500 630	-4.8 -3.2 -1.9
13 14 15	800 1000 1250	-0.8 0 0.6
16 17 18	1 600 2 000 2 500	1.0 1.2 1.3

 

   表C.1   (續(xù))

j	中心頻率 Hz	Aj dB
19 20 21	3 150 4 000 5 000	1.2 1.0 0.5
22 23 24	6 300 8 000 10 000	-0.1 -1.1 -2.5
aAj的值僅適用于測(cè)試環(huán)境和測(cè)量?jī)x器在測(cè)試的頻率上滿足使用要求。

 

表C.2  倍頻帶中心頻率處j和A_j值

j	中心頻率 Hz	Aj dB
1	63	-26.2
2	125	-16.1
3	250	-8.6
4	500	-3.2
5	1000	0
6	2000	1.2
7	4000	1.0
8	8 000	-1.1
aAj的值僅適用于測(cè)試環(huán)境和測(cè)量?jī)x器在測(cè)試的頻率上滿足使用要求。

 

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附  錄   D

（規(guī)范性附錄）

標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)狀況聲功率級(jí)

 

靜壓101.325 kPa和大氣溫度23.℃的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)狀況聲功率級(jí)L_wret＇atm用式（D.1）計(jì)算，單位為分貝（dB）：

L_wret＇atm=L_W+C₁+C₂  ............................................(D.1)

式中：

L_W  -現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀況聲功率級(jí)，單位為分貝（dB）；

C₁ -標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)狀況修正，單位為分貝（dB），使用A.2的絕對(duì)比較法計(jì)算K₂時(shí)C₁忽略不計(jì)；

 

C₂  -輻射阻抗修正，單位為分貝（dB）；

式中：

Ps    -現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀況下的靜壓，單位為千帕（kPa）；

Ps,o  -標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)狀況下的靜壓,101.325 kPa；

θ-現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀況下的空氣溫度，單位為攝氏度（℃）；

θ₀=314 K；

θ₁=296 K。

空氣溫度θ可以估計(jì)，靜壓ps用式（D.2)計(jì)算：

P_s=P_s.o(1-aH_a)^b        ............................................(D.2)

式中：

H_a  -試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)海拔高度，單位為米（m）；

a=2.256 0×10^-5m^-1；

b=5.255 3。

注：標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)狀況下，空氣特性阻抗是400 N·s／m³。

如標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)狀況聲功率級(jí)由現(xiàn)場(chǎng)狀況聲功率級(jí)換算得到，應(yīng)在報(bào)告中說(shuō)明。