6.3. Потери при прохождении
Потери при прохождении испытуемого объекта (воздухораспределителя) следует рассчитывать, исходя из усредненных энергетически и по пространству уровням звукового давления и , в реверберационном помещении в соответствии с &ГОСТ 31274& (см. 5.3) и по теоретическим значениям потерь при прохождении открытого конца испытуемого объекта , применяя формулу (6) (см. [7]). Сначала измеряется средний уровень звукового давления шума, проходящего через замещающий воздуховод в отсутствие испытуемого объекта . При необходимости выполняются измерения времени реверберации . Затем испытуемый объект присоединяют к передающему элементу, ведущему в реверберационное помещение, и измеряют средний уровень звукового давления шума, сниженного испытуемым объектом . Если испытуемый объект установлен внутри реверберационного помещения, то определяют время реверберации . В противном случае предполагают, что . Потери при прохождении вычисляют по формуле
, (6)
где
.
Вычисление приведено в B.3 (Приложение B).
Если установлен регулятор расхода воздуха, то это указывают в протоколе измерений.
6.4. Уровень звуковой мощности потокового шума
Уровень звуковой мощности потокового шума вычисляют для направления потока и входной скорости, идентичных условиям эксплуатации испытуемого объекта.
Рекомендуется вычислять уровень звуковой мощности в реверберационном помещении, соответствующем требованиям &ГОСТ 31274&, присоединенном к измерительному воздуховоду сзади испытуемого объекта. Если реверберационное помещение отсутствует, то используется метод испытаний в воздуховоде по &ГОСТ 31352&.
Выполняют две серии измерений. В первой серии определяют уровень фонового шума с замещающим воздуховодом вместо испытуемого объекта. Во второй серии измеряют уровень звукового давления потокового шума испытуемого объекта. В обеих сериях измерений все прочие условия испытаний (параметры потока, положение микрофона, размеры системы воздуховодов и т.п.) должны быть неизменными.
Уровень звуковой мощности потокового шума испытуемого объекта вычисляют в третьоктавных полосах по формуле
, (7)
где - усредненный энергетически и по пространству третьоктавный уровень звукового давления, вычисленный согласно &ГОСТ 31274&, но без коррекции на фоновый шум;
- потери при прохождении на открытом конце воздуховода, присоединенного к реверберационному помещению;
C - разность по уровню между звуковой мощностью, излучаемой в реверберационное помещение, и средним звуковым давлением в реверберационном помещении, которое определяется как прямым, так и косвенным методом по &ГОСТ 31274&.
Для воздуховодов с постоянным поперечным сечением значения потерь при прохождении рассчитывают по формуле (B.3) (Приложение B).
Уровень звуковой мощности потокового шума, определенный для испытуемого объекта и замещающего воздуховода, должен быть занесен в протокол испытаний без коррекции на фоновый шум.
6.5. Объемный расход воздуха и коэффициент потерь давления
6.5.1. Входной объемный расход
Объемный расход на входе испытуемого объекта рассчитывают по формуле
, (8)
где - массовый расход, кг/с;
- плотность воздуха на входе испытуемого объекта, кг/м3.
6.5.2. Средний коэффициент потерь полного давления
6.5.2.1. Упрощенный метод
Чтобы определить коэффициент потерь полного давления, следует провести пять раз измерение объемного расхода . Наименьший расход из этого набора значений должен обеспечивать разность давления более 10 Па.
Если между измерителем параметров потока и испытуемым объектом имеют место существенные отличия по температуре воздуха и статическому давлению так, что отношение плотностей воздуха менее 0,98 или более 1,02, то необходимо применять коррекцию по формулам:
, (9)
где
(10)
и R = 287 Н x м/(кг x К).
Полное давление в плоскости измерения должно быть равно сумме измеренного статического давления и динамического давления и рассчитано по формуле
. (11)
Потери полного давления равны
; (12)
, (13)
где - площадь поперечного сечения входного отверстия измерительного воздуховода;
- площадь поперечного сечения выходного отверстия измерительного воздуховода.
Коэффициент потерь полного давления рассчитывают по формуле
. (14)
Примечание. Как правило, .
Средний коэффициент потерь полного давления следует вычислять как среднеарифметическое всех измерений.
6.5.2.2. Основной метод
6.5.2.2.1. Метод и требования
Средний коэффициент потерь полного давления испытуемого объекта определяют, используя метод замещения. Выполняют две серии испытаний:
- с установленным испытуемым объектом;
- с замещающим воздуховодом вместо испытуемого объекта.
Каждая серия испытаний должна быть проведена как минимум при пяти равноотстоящих значениях расхода из заданного диапазона.
Входной измерительный воздуховод должен быть прямым как минимум на длине или 2 м, в зависимости от того, что больше, где - эквивалентный диаметр, рассчитываемый по формуле
,
где S - площадь поперечного сечения воздуховода.
Поток на входе измерительного воздуховода не должен иметь значительной турбулентности (см. 5.4.2.1).
Скорость во всем поперечном сечении измерительного воздуховода вблизи соединения с входным отверстием испытуемого объекта не должна отличаться от средней величины более чем на 10%, исключая площадь полосы шириной 15 мм вблизи стенок воздуховода. Для проверки однородности потока следует измерить его скорость в десяти равномерно распределенных точках вдоль двух взаимно перпендикулярных осей на расстоянии около от испытуемого объекта.
Статическое давление на входе воздуховода измеряют в четырех точках отбора статического давления на расстоянии от входного соединения испытуемого объекта. Для прямоугольного воздуховода точки отбора давления должны быть расположены по центру каждой стороны, а для круглого воздуховода - равномерно распределены по окружности. Точки отбора давления должны быть соединены в пьезометрическое кольцо. Входное статическое давление измеряется относительно выходного давления испытуемого объекта (замещающего воздуховода) на выходе измерительного воздуховода или в присоединенном реверберационном помещении.
Для определения плотности воздуха статическое давление входного измерительного воздуховода должно также измеряться относительно внешнего (атмосферного) давления при установленном испытуемом объекте.
Температура воздуха измеряется вблизи измерителя параметров потока и на расстоянии перед испытуемым объектом, а во время испытаний изменение температуры не должно быть более 3 °C.
В протоколе измерений указывают следующие данные:
a) входное статическое давление при установленном испытуемом объекте , измеренное относительно давления на выходе;
b) входное статическое давление в измерительном воздуховоде , измеренное относительно атмосферного давления;
c) входное статическое давление с установленным замещающим воздуховодом , измеренное относительно выходного давления;
d) атмосферное давление ;
e) температура воздуха на входе испытуемого объекта в градусах Цельсия.
КонсультантПлюс: примечание.
В официальном тексте документа, видимо, допущена опечатка: пункт 6.1.5 отсутствует. Возможно, имеется в виду пункт 6.5.1.
В каждом испытании должен измеряться объемный расход , как указано в 6.1.5, в соответствии с [5] или &ГОСТ 31352&.
6.5.2.2.2. Оценка среднего коэффициента потерь полного давления графическим методом
Выполняют построение следующих графиков:
a) в зависимости от ;
b) в зависимости от ;
c) в зависимости от .
Затем через экспериментальные точки проводят прямые линии наилучшего приближения с угловым коэффициентом 2. Условием отнесения точки к данной прямой является нахождение соответствующей величины внутри +/- 5%-ного прямолинейного интервала около этой прямой (см. рисунок 9).
Рисунок 9. Требования к отношению расход/давление
(график статического давления и соответствующего
расхода в плоскости 1)
Величину расхода выбирают в середине исследуемого диапазона. Требуемый интервал полного давления испытуемого объекта вычисляют из следующего соотношения:
. (15)
Динамическое давление входного потока рассчитывают по формуле
, (16)
где - рассчитывают по формуле (10);
- площадь поперечного сечения входного воздуховода, м.
Коэффициент потерь полного давления , усредненный по скоростям потока, рассчитывают по формуле
. (17)
Все потери полного давления, основанные на результатах испытаний, следует рассчитывать по среднему коэффициенту потерь полного давления.
6.5.2.2.3. Оценка среднего коэффициента потерь полного давления путем вычислений
Для расчета среднего коэффициента потерь полного давления может быть использована формула
, (18)
где N, M - число измерений с испытуемым объектом и с установленным замещающим воздуховодом соответственно.
; (19)
, (20)
в которых
; (21)
. (22)
7. Регистрируемая информация
Регистрируется и заносится в протокол измерений информация, указанная в 7.1 - 7.9.
7.1. Описание испытуемого объекта
a) Тип испытуемого объекта и его назначение.
b) Размеры.
c) Направление потока.
7.2. Средства измерения
В протоколе указывают сведения обо всех используемых измерительных приборах, включая тип, заводской номер и дату последней поверки в соответствии со стандартами.
7.3. Источник звука
a) Тип и размеры модуля громкоговорителя.
b) Описание и способ присоединения модуля громкоговорителя к воздуховоду перед испытуемым объектом.
c) Продольное ослабление модального фильтра.
d) Коэффициент отражения источника звука.
7.4. Измерительный, замещающий и передающий воздуховоды
a) Толщина стенок, длина, размеры поперечного сечения, материал и конструкция воздуховодов.
b) Предельные вносимые потери, когда замещающий воздуховод заглушен, как описано в C.2.2 (Приложение C).
c) Положение выходного отверстия воздуховода в реверберационном помещении.
7.5. Переходные элементы
a) Толщина стенок, длина, материал.
b) Максимальный угол раскрытия (раструба).
c) Площадь обоих открытых концов.
7.6. Концевое поглощающее устройство
Коэффициент отражения концевого поглощающего устройства, включая передающий и измерительный воздуховоды.
7.7. Реверберационное помещение
Объем реверберационного помещения.
7.8. Результаты акустических испытаний
Результаты испытаний, указанные в перечислениях a) - e) 7.8, должны быть представлены в форме таблицы, округленными до ближайшего целого числа, а также графиками функций от частоты в масштабе по оси абсцисс: 5 мм соответствуют третьоктавной полосе; по оси ординат: 20 мм соответствуют 10 дБ. Допускается пропорциональное изменение масштаба по обеим осям в одно и то же число раз.
a) Записывают вносимые потери в третьоктавных полосах со среднегеометрическими частотами от 50 до 10000 Гц (или от 100 до 5000 Гц; см. 3.17) для всех используемых значений расхода. Не позволяется экстраполировать результаты измерений температур за пределы диапазона от 250 °К до 330 °К и/или по давлению за пределы интервала от 0,8 x 10 до 1,2 x 10 Па.
Примечание. Данные о методах экстраполяции приведены &в ГОСТ 31328&.
При использовании переходных элементов в протокол вносят следующую фразу:
"Эти вносимые потери относятся к испытуемому объекту вместе с переходными элементами, поскольку влиянием переходных элементов не всегда можно пренебречь".
b) Записывают предельные вносимые потери испытательного стенда как функцию частоты.
c) Записывают уровень звуковой мощности потокового шума без испытуемого объекта для всех значений расхода на входе, при которых проводились измерения.
d) Записывают уровень звуковой мощности потокового шума испытуемого объекта во всех частотных полосах для всех значений расхода на входе, при которых проводились измерения.
e) Записывают потери при прохождении в третьоктавных полосах для воздухораспределителей или воздухораспределительных устройств, если применяются.
Дополнительно записывают средний коэффициент потерь полного давления (см. 5.4.1.1 и 6.5.2).
7.9. Неопределенность измерений
В настоящее время отсутствует достоверная информация о характеристиках систем и методов испытаний, необходимая для оценки достигаемой точности. Важными параметрами с точки зрения неопределенности измерений являются отношение геометрических размеров к длине волны звука, потери при прохождении стенок воздуховода, звукопоглощающие свойства испытуемого объекта и скорость потока. В таблице 7 приведены стандартные отклонения воспроизводимости вносимых потерь, определенные при испытаниях пластинчатых глушителей прямоугольного поперечного сечения с параллельными пластинами длиной 1 м. Стандартные отклонения воспроизводимости для потерь при прохождении и интенсиметрических измерений оценивались на основе &доступных& опытных данных.
Таблица 7
Стандартные отклонения воспроизводимости
для различных частотных полос
┌───────────────────────┬───────────────┬───────────────┬─────────────────┐
│ Среднегеометрическая │Стандартное │Стандартное │Стандартное │
│ частота третьоктавной │отклонение вос-│отклонение вос-│отклонение вос- │
│ полосы, Гц │производимости │производимости │производимости │
