工业卫生之午夜惊魂Word文档格式.docx

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11、自由声场：

我们处理声波辐射时，假定声源是在无界空间中辐射声波的，即空间不存在反射边界，声波辐射后，犹如在自由空间中传播

12、扩散声场：

通过每一点的射线数，统计平均相等，由此而造成室内声场的平均能量密度分布均匀，这一种统计平均的均匀声场称之为扩散声场

13、平均自由程：

用统计的方法算出所有声线在壁面上两次反射之间的平均距离，即平均自由程。

14、混响时间：

室内声场达到稳定后，令声源停止发声，自此刻起至声能密度衰变60dB所用的时间称为混响时间

15、房间常数：

与计算房间混响声有关的一个常数,计算式为

16、指向性因素Q：

离声源中心某一位置上（一般常指远场）的有效声压平方与同样功率的无指向性声源在同一位置产生的有效声压的平方的比值。

17、隔声量：

噪声通过材料前后的声能量比

18、插入损失：

声波透射侧的某一特定点在隔声材料安装前后的声压级差.

19、吻合效应:

存在某一频率，使板在斜入射声波激发下产生的受迫弯曲波的传播速度等于板固有的自由弯曲波传播速度，使声阻抗率为零隔声量为零．这时声波完全透过，就像薄板不存在一样，这个现象称为吻合效应

19-1、吻合频率：

不同的θ角存在不同的空间共振频率，当θ为90。

时，对该板可求得一最低的空间共振频率．这个频率称为此弯曲振动的薄板的吻合频率fc。

20、积极隔振：

采取措施减小振动设备传人基础的扰动力，使振动源的振动扰动不能传播到其他任何地方去

21、消极隔振：

利用弹性装置减少来自基础的扰动位移，使需要防振的仪器设备不受影响

22、力学品质因素：

Q=W0M/c:

称为力学品质因素

23、室内混响:

房间中从声源发出的声波能量，在传播过程中由于不断被壁面等吸收而逐渐衰减．声波在各方向来回反射，而又逐渐衰减的现象

24、混响时间：

在扩散声场中，当声源停止后从初始的声压级降低60dB（相当于平均声能密度降为1/106）所需的时间

25、房间共振现象:

当房间内的声源发声时，如果房间内表面比较坚硬，即表面反射性比较强，则常会激发这个房间内的某些固有频率（也称简正频率）的声音

26、声波导管的截止频率：

除零以外的一个最低简正频率为声波导管的截止频率

吸附：

吸附质被吸附到多孔固体表面的过程称之为吸附

保护作用时间：

是固定床吸附器的有效工作时间。

它定义为从吸附操作开始到床层被穿透所经历的时间称为保护作用时间（即穿透时间）。

二、简答

1、生产工艺过程中产生的有害因素

1.化学因素

1）有毒物质，如铅、汞、氯、一氧化碳、苯、有机磷农药等。

2）生产性粉尘，如矽尘、煤尘、石棉尘、有机粉尘等。

2.物理因素

1）异常气象条件，如高温、低温、高湿等

2）异常气压，如高气压、低气压。

3）噪声、振动。

4）非电离辐射，如可见光、射频辐射、紫外线、红外线、激光等。

5）电离辐射，如X射线、7射线等。

3.生物因素，如炭疽杆菌、布氏杆菌、森林脑炎病毒等传染性病原体。

2、毒物的联合作用

1.）独立作用：

—混合物的毒性是各个毒物单独作用结果的简单汇总。

2.）协同作用：

①相加作用—两种以上的毒物同时存在于作业场所环境中时，它们的综合毒性为各个毒物毒性作用的总和。

②相乘作用—多种毒物联合作用的毒性大大超过各个毒物毒性的总和。

3.）拮抗作用—多种毒物联合作用的毒性低于各个毒物毒性的总和。

3、平面波的波动方程解

AB为待定系数，传播常数

，ω为声波角频率。

A项代表前进波，而B项代表反射波，暂可将B=0。

4、平面声波、球面声波、柱面声波在理想介质中的传播特性

1）平面波在理想介质中传播时，声压幅度与速度幅度都不随距离变化，是常数，也即声波在传播过程中不会有任何衰减。

2）球面波在理想介质中传播时，单位时间内通过波阵面的声功率是一定的，其声压值与接收点的位置有关，随接收点与声源之间的距离增大而减小，距离增大一倍，声压级降低6dB。

3）柱面波的声压级随接收点与声源之间的距离增大而减小，距离增加1倍，声压级降低3dB。

5、不同频率的声波的叠加

具有不同频率的声波是不相干的。

对不相干声波，它们的合成平均声能量密度为两列声波单独存在时，各自平均能量密度的简单相加。

或者说，它们合成声压振幅的平方即等于两列声波各自声压振幅平方的简单相加：

6、声波通过中间层的透射的影响因素

声音的透射不仅与介质的特性阻抗的比值有关，还与中间层的厚度与声波波长之比有关

7、力学品质因素是什么，其对位移共振的影响

称为力学品质因素，式中

位移共振仅在Q>

1/√2时出现，Q越大则共振现象越显著，Q趋于无穷大时，共振极为强烈。

品质因素无穷大的物理解释就是系统无阻尼，可见适当增大阻尼有利于抑制位移共振

8、室内声场与自由声场的不同

一是由于壁面对声波的不断反射，在声源停止后，室内仍有声波的持续的存在，即室内会产生混响感觉．

二是因为壁面的不断反射，而使室内除了声源的直接辐射所提供的声能外，还会由混响而提供附加能量，这部分混响声能叠加于声源的直接辐射的能量，使室内的总声能密度增加．也即声源在室内所产生的声压级一般总要大于自由声场所产生的．

9、两大类吸声原理：

一是共振吸声结构，它是利用人射声波在结构内产生共振，从而使大量能量耗逸．（利用了共振原理，因而吸声的频带较窄）

另一是由多孔材料构成的吸声材料，它能使大部分声波进人材料，从而由于材料具有很强的吸声能力，使进人该材料的声波在传播过程中逐渐消耗尽．（吸声频带就比较宽广）

10、房间常数R对室内声场的影响

如果R相当小，那么房间中大部分区域是混响声场，反之R相当大，那么房间中大部分区域是直达声场

11、声源指向性对室内声场的影响

由于Q值可以大于1或小于1，因而对于不同的方向临界距离就不一样．对于Q>

1的方向直达声场范围扩大，混响声场范围缩小，而对于Q<

1的方向混响声场范围扩大，直达声场范围缩小．

12、室内驻波简正频率“简并化”的影响

因为对称性引起的简正频率“简并化”,即不同的简正波具有相同的简正频率．当房间非常对称时（成整数比），那么简并化更为严重，很可能在某一频率范围内没有简正频率，而在另一频率范围内却有较多的简正频率，造成简正频率分布的不均匀．在进行室内音质设计时，应该避免简并发生。

13、亥姆赫兹共鸣器吸声原理

外界作用的声波的频率与该共振频率一致时，系统将发生共振，而使系统内的声振动产生强烈放大．如果系统内存在适当声阻材料，则就会强烈消耗声能，达到良好吸声效果

14、影响共振式吸声结构吸声作用的因素

共振频率fr声阻率xs品质因素Qr：

fr主要决定待吸声处理的主要频段；

xs可以决定在fr时吸声的最佳效果；

而Qr决定了具有最佳吸声效果的频带宽度。

15、毛细管材料吸声特性

1）能使空气中的声波能量容易进人多孔材料，而同时又能在材料中传播时被大量的吸收掉；

2）高频优于低频，频率范围是较宽

3）多孔吸声材料的吸声功能主要还得依靠在材料中将声能逐渐消耗掉，因此吸声能力还与材料的厚度有关

16、亨利定律

在一定温度和压力（＜0.5Mpa）下，对于稀溶液，当气液相达到平衡时，溶质在液体中的摩尔分数和它在气相中的平衡分压成正比（

，E为亨利系数，越大则溶质越难溶，且系数因物系和温度而异）

17、样品的空白试验

样品空白试验的操作除不采集空气样品外，其余操作全部同样品，包括收集器的准备、采样的操作、样品的运输、保存和测定。

18、原子吸收光谱法

又称原子吸收分光光度法，简称原子吸收法。

它是基于从光源辐射出具有待测元素特征谱线的光，通过试样蒸气时被蒸气中待测元素基态原子所吸收，由辐射特征谱线光被减弱的程度来测定试样中待测元素含量的方法。

三、分析

1、

混响时间主要影响特点：

过长的混响时间会使人感到声音发生“混浊不清”的感觉，而混响时间太短就有“沉寂”的感觉，声音听起来很不自然。

由赛宾公式：

S=2*（32*18+18*7+7*32）

V=（32*18*7）

=0.1代入公式可得：

=3.5（S）

2、隔声曲线分析

该曲线按频率可分为五部分：

整体振动刚度控制I区：

板的隔声量主要由板的刚度控制．在此频段，板刚度越大，频率越低，则板隔声量越大（6dB/oct）．

整体共振II区：

这时板处在整体或模态共振状态，隔声量主要由板此时的阻尼决定，影响最大的是板的第一阶共振频率，它由板的大小、厚度、其他物理特性和边条件决定．

质量控制III区：

隔声特性曲线进人质量控制区，质量增加一倍或频率升高一倍，隔声量增加6dB．

吻合效应IV区：

此时质量效应和板的弯曲刚度效应互相抵消，使板的声阻抗率变小，出现隔声低谷，隔声低谷的隔声量比质量定律预测的在该频率的隔声量要低十几分贝，隔声量取决于板的弯曲振动的阻尼．吻合效应影响的频段相当宽，大约有3个倍频程范围．

弯曲刚度控制V区：

板的弯曲振动的刚度项随着频率的增大逐渐增大，成为板声阻抗率中的主要贡献者．这时的隔声量随着频率的升高快速增大，可达18dB/oct，远远高于质量定律中的6dB/oct.

3、分析振动频率及阻尼比对传递系数的影响：

1）在阻尼比一定的情况下，在振动扰动频率远小于整个系统共振频率时z<

<

1，力传递系数为1．此时，扰动力完全传递到基础上去，系统没有隔振作用；

在振动扰动频率在整个系统共振频率附近时z=1，力传递系数可能大于1．此时，隔振系统不但没有起到隔振作用，而且有可能放大扰动力，使更大的扰动力传到基础上去，放大的程度的大小取决于系统的阻尼在振动扰动频率远大于整个系统共振频率时z>

>

1,力传递系数小于1．此时，系统才有隔振作用．从图中可以看出，振动扰动频率越大于整个系统共振频率，则力传递系数越小，隔振效果越好

2）当振动扰动频率远小于整个系统共振频率时，阻尼的作用不明显．当扰动频率在系统共振频率附近时，增大阻尼能有效地防止共振现象，防止隔振系统放大扰动力的传递；

但当扰动频率大于系统共振频率时，即在有效的隔振频段，阻尼起着减小隔振效果的作用．即当扰动频率和系统共振频率的比值固定时，阻尼越大，力传递系数越大，隔振效果越差．

4、气液传质理论

1．在气液两个流体相之间有一个相界面，在气液两相接触的自由界面附近，分别存在着滞流的气膜和液膜。

被吸收组分以分子扩散方式通过此两膜层；

2．两相流动情况的改变仅影响膜的厚度；

3．当气相中的溶质从气相主体经两层膜迁移到液相主体时，其传递阻力（或浓度梯度）仅存在于两层滞流膜中，其传递速率取决于两膜的阻力大小（或浓度梯度大小）；

4．在气液两相界面上，两相的浓度总是相互平衡，即相界面上不存在吸收阻力。

5．滞流气膜的浓度差（扩散推动力），等于气相平均浓度（分压p）与界面气相浓度（分压pi）之差即（p－pi）；

滞流液膜的浓度差（扩散推动力），等于界面液相浓度ci与液相平均浓度c之差即（ci－c）。

6.气相主体和液相主体由于有充分的湍动，不存在浓度差。

5、吸收剂用量L的确定：

设计时，由于塔顶端气体组成Y2和液体组成X2已确定，故“操作线”的一个端点A已确定；

而另一端点B实际上是待确定的。

虽然端点B的纵坐标入塔气体组成Y1已知，但端点B的横坐标出塔吸收液组成X1未定，它取决于“操作线”的斜率为（L/V）即液气比。

当入塔气体流量V一定时，吸收剂用量L减少，则“操作线”的斜率为（L/V）会变小，端点B会向右水平移动到B1，此时出塔吸收液浓度X1增大，X1与其达到平衡时的浓度X1*的差值（X1*－X1）液相吸收推动力相对减小。

如果吸收剂用量L继续减少，减少到恰使端点B会向右水平移动到B2时，此时出塔吸收液浓度X1等于与其达到平衡时

的浓度X1*即X1＝X1*，X1与其达到平衡时的浓度X1*的差值（X1*－X1）液相吸收推动力为零。

根据前面讨论的吸收速率方程式

N＝dG/（Fdτ）＝KL（c*－c）可知，当液相吸收推动力为零时，要达到一定的吸收量G，传质面积F或气液接触时间τ要无穷大。

因此，吸收剂用量L有一个最小量，即Lmin，对于一定的气体处理量V，则有（L/V）min。

Lmin＝V（Y1－Y2）/（X1*－X2）

如果气液相平衡符合亨利定律，即Y*=mX（则X1*=Y1/m）

则上式Lmin＝V（Y1－Y2）/（X1*－X2）可改写为：

Lmin＝V[（Y1－Y2）/（Y1/m－X2）]

式中：

m——相平衡常数，无量纲。

6、固定床吸附过程

介于平衡区（饱和区）与未用区之间的这一部分床层，其吸附质负荷由饱和浓度的xe，变化到起始吸附质负荷x0，形成一个s形曲线。

在这段床层里有—部分吸附剂还正在吸附，故s形波所占的这一部分床层为“传质区”而s形曲线称为“吸附波”或“传质波”，也称为“传质前沿”。

由于流体是以稳态进入床层，则吸附波以等速向前移动，其曲线形状基本不变。

当吸附波的下端到达床层出口端时，就产生所谓的“穿透现象”，吸附波稍微再向前移动一点就出到床层以外，在流出物分析中，将发现有吸附质漏出来（这时床层被穿透）。

当床层被穿透的这个时刻，称为“破点”（或穿透点）。

此时流出气体中吸附质的浓度称为“破点浓度”。

从开始进气到出现破点的这段时间称为“穿透时间”τB。

吸附流动继续进行，则逐渐地使吸附波的顶端也到达床层的出口，这时所需的时间称为“平衡时间τe”。

如图f。

此时床层中全部吸附剂与进料流体中吸附质浓度达到平衡状态，吸附剂容量全部被用完，床层失去吸附能力。

实际上吸附操作进行到穿透点时就要停止操作，进行再生处理

四、计算

1、例如，某生产车间内有苯、甲苯、二甲苯三种物质共存，测出：

苯的浓度为20mg／m3，甲苯为50mg／m3，二甲苯为60mg／m3；

最高容许浓度：

苯40mg／m3、甲苯100mg／m3、二甲苯100mg／m3。

试问其现有浓度是否符合有害物质共存浓度要求？

按式计算：

C1/M1+C2/M2…+Cn/Mn≤1

得：

（20／40）＋（50／100）＋（60／100）=l.6＞1

结果表明，该车间现有浓度已超过共存物质容许的浓度。

2、

（1）由声压级计算公式：

可知，

，代入计算即可的

95.2

（2）简单的套用上式。

（声压级公式要记住，Li代表各个频率的声压，Lp代表叠加后的声压）

3、计算某一作业环境中的A声级计权噪声叠加值

A计权声压级计算式：

，查表1计算得

的值分别为：

45.659.868.868.661.679.4代入式中计算得：

=80.2（

4、

两个钢弹簧的总刚度K=K1+K2

由系统共振频率

两个扰动频率分别为：

，

由振动传递比

式中

将

代入计算得：

故隔振效率为：

，

传到基础的力为：

22.52N

5、饱和蒸汽压及浓度计算

6、

从真空干燥炉排出的高湿恶臭气体，含水蒸气95%，温度90℃，压力0.8公斤/厘米，最大蒸发量为1000公斤/时。

在接触冷凝器中，蒸气在90℃冷凝，并冷却至65℃。

系统用一抽风机维持干燥炉一定的负压。

试计算15℃冷却水的需用量和最后冷凝液的总量。

[解]查水蒸汽表90℃时水蒸气的汽化热为545.4千卡/公斤。

（1）水蒸气冷凝放出的热量：

qL水蒸气=DAΔHA（千卡/时）qL——热负荷，千卡/时；

DA——流体A的冷凝量，公斤/时；

ΔHA——流体A的汽化热，千卡/公斤。

qL水蒸气=DAΔHA=1000×

545.4＝545400（千卡/时）2）冷凝液冷却放出的热量：

qL冷凝液=GACPA（tA2－tA1）（千卡/时）qL——热负荷，千卡/时；

GA——流体A的重量流量，公斤/时；

CPA——流体A在进、出口温度范围内的平均比热，千卡/公斤·

℃；

tA2、tA1——流体A进、出冷凝器（换热器）的温度，℃。

水的平均比热为1千卡/公斤·

qL冷凝液=GACPA（tA2－tA1）=1000×

1×

（90－65）＝25000（千卡/时）3）冷却放出的总热量qL总=qL水蒸气＋qL冷凝液＝545400＋25000＝570400（千卡/时）4）冷却水需用量G水根据热量衡算关系得：

G水CP水（t水2－t水1）＝qL总G水＝qL总/[CP水（t水2－t水1）]＝570400/[1×

（65－15）]=11408（公斤/时）=11.408（吨/时）（5）冷却水和冷凝液总量G总＝11408＋1000＝12408（公斤/时）=12.408（吨/时）

7、

[例]有一填料塔，用20oC的水从空气与氨气混合气中吸收氨，气体入口流量为1400m3/h，氨气浓度为6%（v/v），经吸收后98%的氨被吸收，设进塔水中不含氨，平衡关系服从享利定律Y*=1.68X。

求：

（1）最小耗水量；

（2）实际耗水水量（若扩大1.38倍）；

（3）氨水的最大浓度。

解：

将浓度换算成比分子分数表示：

氨气进口浓度：

Y1＝0.06/（1－0.06）＝0.0638

（公斤分子氨/公斤分子空气）

氨气出口浓度：

Y2＝Y1（1－0.98）＝0.00128

X2＝0

混合气体中空气量：

V＝1400/22.4（1－0.06）＝58.75

（公斤分子空气/时）

（1）最小耗水量：

L最小＝V[（Y1－Y2）/（Y1/m－X2）]

＝58.75×

[（0.0638－0.00128）/（0.0638/1.68－0）

＝96.7（公斤分子水/时）

＝96.7×

18＝1741（公斤水/时）

（2）实际耗水水量（若扩大1.38倍）：

L＝1741×

1.38＝2403（公斤水/时）

（3）氨水的最大浓度：

X1*＝Y1/m＝0.0638/1.68=0.038

（公斤分子氨/公斤分子水）