物理性污染控制考试复习资料.docx

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物理性污染控制考试复习资料

绪论

1、什么是物理性污染？

答：

物理运动的强度超过人的耐受限度，就形成了物理污染。

2、物理性污染的特点，及与化学污染、生物污染相比有何不同？

答：

物理性污染的特点是：

（1）在环境中不会有残余物质存在。

（2）引起物理性污染的声、光、热、电磁场等在环境中永远存在，它们本身对人无害，只是在环境中的量过高或过低才会造成污染或异常。

而化学性污染、生物性污染的特点是污染源排放的污染物随时间增长而累积，即使污染源停止排放，污染物仍存在，并且可以扩散。

物理性污染是能量的污染，化学性污染、生物性污染是物质的污染。

3、物理性污染的主要研究内容有哪几方面？

答：

物理性污染的主要研究内容有：

（1）物理性污染机理及规律

（2）物理性污染的评价与标准（3）物理性污染测试与监测（4）物理性污染环境影响评价（5）物理性污染控制基本方法与技术

第二章噪声污染及控制

1、多孔吸声材料的吸声机理

答：

当声波入射到多孔的吸声材料表面，一部分声波被反射，另一部分声波透入多孔材料衍射到内部的孔隙，激起孔内空气与筋络振动，由于空气分子间的粘滞阻力及空气与筋络间的摩擦阻力，使声能不断转化为热能而消耗，此外，空气与筋络之间的热交换也消耗部分声能，从而达到吸声的效果。

2、影响材料吸声的因素有哪些？

答：

a.材料厚度的影响，厚度增加，提高低频声的吸收效果；对高频音影响不大。

b.材料的密度或孔隙率。

c.材料中空腔的影响。

d.护面层的影响。

e.温度、湿度的影响。

3、吸声结构的吸声机理：

（亥姆霍兹共振原理）当共振吸声结构的固有频率与入射声波的频率一致时，产生共振，将部分振动转化为热能，达到吸声效果。

4、隔声的概念

答：

由于声能被反射和吸收，穿透障碍物传出来的声能总是或多或少地小于入射声波的能量，这种由屏障物引起的声能降低的现象称为隔声。

5、隔声结构的类型：

隔声墙、隔声罩、隔声间、隔声屏障。

6、吻合效应：

声波入射会引起墙板弯曲振动，若入射声波的波长在墙板上的投影恰好等于墙板的固有弯曲波长，墙板弯曲波振动的振幅达到最大，会导致向墙板另一侧辐射声波，此时墙板的隔声量明显下降，这种现象称为“吻合效应”。

7、质量定律

答：

质量定律物理意义：

单层墙的隔声量与其单位面积的质量的对数成正比；声波频率越高，隔声量越高。

公式是

8、消声器：

是让气流通过使噪声衰减的装置，安装在气流通过的管道中或进排气口上，有效地降低空气动力性噪声。

9、单层匀质隔声墙的隔声频率特征

答：

单层匀质墙的隔声量与入射声波的频率有很大的关系，根据隔声量与入射声波频率的变化规律大致可分为3个区：

第I区:

刚度和阻尼控制区：

刚度控制区的频率范围从零直到墙体的第一共振频率为止，此区域内，墙板的隔声量与墙板刚度和声波频率的比值成正比，墙板的隔声量随着入射声波频率的增加而以每倍频程6dB的斜率下降。

当入射声波的频率和墙板固有频率相同时，引起共振，进入板共振区即阻尼控制区，此区隔声量最小，随着声波频率的增加，共振先下愈来愈弱，直至消失。

第II区:

质量控制区：

随着声波频率的提高，共振影响逐渐消失，在声波作用下，墙板的隔声量受墙板惯性质量影响。

该区域内，隔声量随入射声波频率的增加而以斜率为6dB/倍频程直线上升。

第III区:

吻合效应区：

在该区域内，随着入射声波频率的继续升高，隔声量反而下降，曲线上出现一个深深的低谷：

越过低谷后，隔声量以每倍频程10dB趋势上升，然后逐渐接近质量控制的隔声量。

10、双层隔声墙的隔声原理：

声波透过第一墙，由于墙外及夹层中空气与墙板特性阻抗不同，造成声波两次反射，形成衰减，又由于空气层的弹性和附加吸收作用，使振动能量衰减较大，再传给第二墙时，又发生声波两次反射，使透射声能再次减少，导致总的透射损失更大。

11、隔声措施选择原则：

（1）当是独立的强噪声源，可采用密封式隔声罩、活动密封式隔声罩以及局部隔声罩

（2）当不宜对噪声源进行隔声处理时，允许操作人员不经常停留在设备附近时，宜采用便于控制、观察、休息使用的隔声室（3）当是车间大、工人多、强噪声源比较分散，且难以封闭，宜采用留有生产工艺开口的隔声墙或声屏障

12、消声器综合性能要求：

（1）消声：

在正常工作状况下，要求在较宽的频带范围有较大的消声量，特别是对突出频带的噪声必须保证其消声量。

（2）空气动力性能：

对气流的压力损失要小，压力和功率损失在允许范围内，基本不影响设备的动力性能。

（3）空间位置及构造：

位置合理，构造尽量简单、便于装卸。

所用结构和材料要坚固耐用，满足各种使用环境下的声学性能稳定。

13、消声器的分类：

（1）阻性消声器

（2）抗性消声器：

扩张室消声器、共振腔消声器、干涉式消声器（3）阻抗复合式消声器（4）微穿孔板消声器（5）扩散性消声器：

小孔消声器、多孔扩散消声器、节流减压消声器

14、阻性消声器的消声原理：

是利用吸声材料消声的吸收型消声器。

吸声材料固定在气流通道内，利用声波在多孔吸声材料中传播时，因摩擦阻力和粘性阻力将声能转化为热能，达到消声目的。

15、抗性消声器的消声机理：

主要是利用声抗的大小来消声，借助管道截面的突变或旁设共振腔等在声传播过程中引起的改变，产生声波的反射或干涉现象，从而降低由消声器向外辐射的声能，达到消声的目的。

16、微穿孔板消声器的消声原理：

微穿孔板消声器是一种高声阻、低声质量的吸声元件。

由理论分析可知，声阻与穿孔板上的孔径成反比。

微穿孔板孔小，声阻大，提高了结构的吸声系数。

低穿孔率降低了其声质量，使吸声频带宽度得到展宽，同时微穿孔板后面的空腔能有效控制共振吸收峰的位置。

17、消声措施的选择原则：

（1）根据所需噪声量、空气动力性能要求以及设备管道中的防潮、耐蚀、防火、耐高温等要求，选择消声器的类型。

a.当噪声源以低、中频为主，选择阻性或阻抗复合式消声器

b.带宽噪声源时，可选择阻抗复合式消声器或微穿孔板消声器

c.当是脉动性低频噪声源时，可选择抗性消声器或微穿孔板消声器

d.当是高压、高速排气放空噪声（排气噪声）时，可选择小孔消声器

e.当是潮湿高温、油雾，有火焰空气动力设备，选择抗性消声器或微穿孔板消声器

（2）据声源空气动力性能的要求，考虑消声器的空气动力性能，使消声器的阻力损失控制在机械设备正常的工作范围内。

（3）设计消声器时，考虑到气流再生噪声的影响，使气流再生噪声小于环境允许的噪声级。

（4）注意消声器和管道中的气流速度。

（5）还应该考虑到隔声及坚固耐用、体积大小与空气机械设备匹配问题。

18、常用的环境噪声的评价量有：

（1）响度、响度级和等响曲线

（2）A声级和等效连续A声级（3）昼夜等效声级（4）统计声级或累积百分声级（5）更佳噪声标准曲线（PNC）（6）噪声评价数曲线（NR）

自由声场：

声源在均匀、各向同性的介质中，边界影响可以忽略不计的声场。

扩散声场（混响声场）:

如果室内各处的声压级几乎相等，声能密度也处处相等，那么这样的声场叫做扩散声场（混响声场）。

相干波：

两列频率、振动方向相同且具有恒定相位差的声波称为相干波。

驰豫：

空气中主要成分是氧和氮，一定状态下，分子的平动能、转动能和振动能处于一种平衡状态，当有声扰动时，这三种能量发生变化，打破原来的平衡，建立新的平衡，这需要一定的时间，此种由原来的平衡到建立新平衡的过程，称为热弛豫过程。

声源的指向性：

常用指向性因数和指向性指数来表示。

指向性因数Q定义为声场中某点的声强，与同一声功率声源在相同距离同心球辐射面上的平均声强之比。

为什么声音在晚上要比晴朗的白天传播的远一点？

答：

因为在夜晚，大气温度随高度增高而升高，声速也随高度增高而增大，声波传播方向将向地面弯曲；而在晴朗的白天，大气温度随高度增高而下降，声速将随高度增高而降低，声线向上空弯曲，声源辐射的噪声在距离声源一定距离的地面上掠过，在较远处形成声影区，即声线不能到达的区域。

为什么逆风传播的声音难以听清？

答：

当有风时，声速应叠加上风速，叠加效果使声速随高度增高而降低，声线将向上空弯曲，距离声源一定距离处形成声影区，所以较难听清。

影响声波衰减的因素都有哪些方面？

答：

（1）扩散

（2）空气吸收（3）绿化带的植被（4）土地表面结构（5）屏障和建筑物的反射（6）空气中的尘粒、雾、雨、雪对声波的散射

扩散衰减中，点声源、线声源、面声源的划分原则。

声压：

受声波的传播扰动，局部空气产生压缩或膨胀，压缩的地方压强增大，膨胀的地方压强缩小，这样在原来的大气压上产生压强的变化，此压强变化称声压。

声压级：

该声音的声压与参考声压的比值取以10为底的对数再乘20，即：

声强：

在声波传播方向上单位时间内垂直通过单位面积的平均声能量，称为声强，用I表示，单位：

瓦每平方米。

声强级：

该声音的声强与参考声强的比值取以10为底的对数再乘10，即：

声功率：

声源在单位时间内辐射的总能量，单位：

瓦。

声功率级：

该声音的声功率与参考声功率的比值取以10为底的对数再乘10，即：

频谱:

指组成声音的各种频率的分布图形。

频谱分析:

对噪声源发出声音的声压级（声强级、声功率级）在各频率的分布特性进行分析，考察频谱特征。

这种对噪声频谱特征的分析叫做频谱分析。

频程:

为方便起见，通常将宽广的音频变化范围划分为若干个较小的频段，称为频程、频带或带宽。

声波的类型：

（1）平面波:

声波的波阵面垂直于传播方向的一系列平面时，称为平面声波。

（2）球面波:

波阵面是以任何值为半径的同心球面。

（3）柱面波:

波阵面为同轴圆柱面的声波称为柱面声波。

噪声的特点：

（1）噪声只会造成局部污染，不会造成区域性和全球性污染；

（2）噪声污染无残余污染物，不会在环境中富集；（3）噪声源停止运动后，污染即消失；（4）噪声声能是噪声源能量中很小的部分，一般认为再利用价值不大，故声能的回收尚未被重视。

噪声的控制途径：

（1）声源降低控制噪声：

选用发声小的材料制造机件、改革设备结构、改革传动装置、改革生产工艺。

（2）声传播途径中的控制：

闹静分开、利用声源的指向性降低噪声利用地形地物降噪、绿化降噪、利用声学控制手段降噪——吸声、隔声、消声。

（3）接收器的保护措施：

防护面具、耳塞、防声棉、耳罩、头盔、隔声岗亭。

第三章振动控制技术

1、什么是振动污染？

答：

振动污染：

即振动超过一定的界限，轻则对人的生活和工作环境形成干扰，降低机器及仪表的精度；重则危害人体健康、引起机械设备及土木结构的破坏。

2、振动评价指标有哪些？

答：

振动的评价指标有：

（1）位移、速度和加速度

（2）振动级

3、简述常用的振动控制技术。

答：

一、消振——振源控制：

如改进振动设备的设计和提高制造加工的精度、改善机器的平衡性能、改变扰动力的作用方向、增加机组的质量、在机器上安装动力吸振器等。

二、隔振——过程控制：

使振动传输不出去，以减小受控对象对振源激励的响应，通常在振源与受控对象之间串一个子系统来实现。

1、采用大型基础2、采用隔振元件3、防振沟4、距离衰减

三、吸振——受控对象控制：

在受控对象上附加一个子系统使某一频率的振动得到控制，称为动力吸振，也就是利用它产生的吸振力减小受控对象对振源激励的响应。

四、阻振，又称阻尼减振：

在受控对象上附加阻尼器或阻尼元件，通过消耗能量使响应最小，也常用外加阻尼材料的方法来增大阻尼。

五、修改结构：

通过修改受控对象的动力学特性参数使振动满足预定的要求，不需要附加任何子系统的振动控制方法。

1、振动的定义：

广义地讲，任一个物理量在某一定值附近作周期性的变化均称为振动。

2、机械振动：

指物体在平衡位置附近作往复运动

3、振动的利用：

琴弦振动；振动沉桩、振动拔桩以及振动捣固；振动检测；振动传输、筛选、研磨、抛光；振动压路机、振动给料机和振动成型机等。

4、振动污染：

振动超过一定的界限，轻则对人的生活和工作环境形成干扰，降低机器