Đang tải... (xem toàn văn)
Sæû dáùn nhiãût cuía váût liãûu: soïng ám neïn khäng khê trong caïc läù räùng → bë noïng lãn theo chu kyì → nhiãût thoaït ra caïc läù räùng → aïp suáút khäng khê haû tháúp dáön → keïo theo sæû máút maït nàng læåüng ám. Sæû biãún daûng khaïc nhau giæîa caïc bä üpháûn cuía chuïng: vç váût liãûu coï cáúu truïc khaïc nhau → khi neïn, caïc thaình moíng bë nung noïng nhiãöu hån do biãún daûng låïn hån → san bàòng nhiãût âäü khäng khê → haû tháúp aïp suáút → máút maït nàng læåüng ám. Biãún daûng dæ cuía váût liãûu: khi aïp suáút giaím → váût liãûu biãún daûng dæ → coï quaï trçnh máút maït nàng læåüng → phaíi buì bàòng nàng læåüng ám. Theo âàûc tênh cå lyï cuía váût liãûu, vaì theo sæû máút maït nàng læåüng ám ngæåìi ta chia váût liãûu vaì kãút cáúu huït ám thaình caïc daûng sau âáy: Váût liãûu huït ám xäúp: Loaûi coï thaình läù cæïng khäng âaìn häöi: bã täng boüt, gaûch xäúp, sa mäút,.. Loaûi coï thaình läù âaìn häöi: bäng khoaïng, bäng thuíy tinh, såüi gäù eïp,... Kãút cáúu dao âäüng huït ám: do biãún daûng khi chuïng bë dao âäüng dæåïi taïc duûng cuía soïng ám. ÅÍ âáy näüi ma saït cuía váût liãûu coï aính hæåíng to låïn âãún sæû máút maït nàng læåüng ám. Kãút cáúu coï táúm âuûc läù phêa sau âàût váût liãûu huït ám xäúp: laì kãút cáúu huït ám phäúi håüp hai cå chã úhuït ám trãn. Vç váûy phaûm vi táön säú huït ám âæåüc måí räüng hån vaì coï thãø aïp duûng räüng raîi trong ám hoüc caïc phoìng cuîng nhæ trong chäúng tiãúng äön cäng nghiãûp. Kãút cáúu huït ám cäüng hæåíng: huït ám chuí yãúu do ma saït giæîa khäng khê vaì thaình kãút cáúu, nhæng laìm viãûc theo nguyãn tàõc cäüng hæåíng vaì tênh nàng huït ám âæåüc tênh toaïn træåïc.
Giạo trçnh VÁÛT L KIÃÚN TRỤC I - CẠC ÂÀÛC TRỈNG CÅ BN CA ÁM THANH 1/ SỌNG ÁM : Sọng ám sinh cọ váût thãø dao âäüng mäi trỉåìng ân häưi Ám l sỉû lan truưn ca sọng ám khäng gian Mäi trỉåìng trỉåìng âọ cọ sọng ám lan truưn gi l trỉåìng ám Vê dủ: dáy ân dao âäüng → cạc pháưn tỉí váût cháút bãn cảnh dao âäüng theo, mäi trỉåìng ân häưi cọ cạc pháưn tỉí váût cháút liãn kãút → dao âäüng ca cạc pháưn tỉí ny kẹo theo dao âäüng ca cạc pháưn tỉí khạc bãn cảnh → ám s lan xa dáưn Khi cạc dao âäüng truưn âãún tai ngỉåìi, chụng s tạc âäüng lãn cå quan thênh giạc v cho ta cm giạc ám a/ Cạc loải sọng ám: • Theo phỉång dao âäüng: - Sọng dc: cạc pháưn tỉí dao âäüng dc theo phỉång truưn sọng (khê, lng, ràõn) - Sọng ngang: cạc pháưn tỉí dao âäüng vng gọc våïi phỉång truưn sọng (ràõn) • Theo âàûc âiãøm ca ngưn: - Sọng cáưu: màût sọng l nhỉỵng màût cáưu (ngưn âiãøm) - Sọng trủ: màût sọng l nhỉỵng màût trủ (ngưn âỉåìng) - Sọng phàóng: màût sọng l nhỉỵng màût phàóng (ngưn màût) b/ Cạc âàûc trỉng trỉng cå bn ca sọng ám: ám: • Táưn säú ám: l säú dao âäüng giáy: f, Hẹc (Hz) • Bỉåïc sọng ám: l khong cạch gáưn nháút giỉỵa dao âäüng cng pha: λ, (m) • Chu k dao âäüng ám: thåìi gian âãø thỉûc hiãûn dao âäüng: T, (s) • Biãn âäü dao âäüng ám: khong cạch låïn nháút ca dao âäüng so våïi vë trê cán bàòng Nguùn Âçnh Hún = 43 = ÂHBKÂN Giạo trçnh VÁÛT L KIÃÚN TRỤC • Váûn truưn täúc ám: l váûn täúc lan truưn ca sọng ám mäi trỉåìng: c, (m/s) Våïi MTKK (1at, 20oC) → c=340m/s Váûn täúc ám khäng khê phủ thüc vo nhiãût âäü ca khäng khê: c = 331,5 + 0,61.t , (m/s) ÅÍ âáy: 331,5 l váûn täúc åí 0oC c Mäúi quan hãû giỉỵa cạc âải lỉåüng ca sọng ám: λ= f Cạc mäi trỉåìng khạc s cọ váûn täúc truưn ám khạc Trong chán khäng, ám khäng thãø lan truưn Cå thãø ngỉåìi 1558 Chç 1220 Sàõt non 5050 Thẹp 6100 Gäù 3350 Xi màng 3400 Nhäm 6400 Kênh 5700 Bàng 3200 Nỉåïc áúm 1520 Nỉåïc lản h 1480 Khäng khê 344 Hçnh 1: Váûn täúc ám mäüt säú mäi trỉåìng 2/ ẠP SÚT ÁM - CỈÅÌNG ÂÄÜ ÁM - MÁÛT ÂÄÜ NÀNG LỈÅÜNG ÁM : a/ Ạp sút ám (P): Khäng gian cọ sọng ám lan truưn gi l trỉåìng ám Khi lan truưn → mäi trỉåìng bë nẹn dn liãn tủc → xút hiãûn ạp sút dỉ (pháưn thãm vo ạp sút khê quøn) gi l ạp sút ám p sút ám âỉåüc xạc âënh bàòng biãøu thỉïc: p = ρ.c.v , [N/m2], [bar] ρ : khäúi lỉåüng riãng ca mäi trỉåìng [kg/m3] c : váûn täúc sọng ám, [m/s] v : váûn täúc dao âäüng ca cạc pháưn tỉí mäi trỉåìng, [m/s] p sút ám l mäüt âải lỉåüng biãún thiãn theo thåìi gian Tải mäüt thåìi âiãøm xạc âënh ca mäi trỉåìng , cỉï chu k, ạp sút ám biãún âäøi tỉì giạ trë cỉûc âải (pmax) xúng 0, räưi tàng tỉì lãn cỉûc âải → thỉåìng láúy giạ trë trung bçnh ca ạp sút cỉûc âải: p TB = p max v gi l ạp sút ám cọ êch Nguùn Âçnh Hún = 44 = ÂHBKÂN Giạo trçnh VÁÛT L KIÃÚN TRỤC b/ Cỉåìng âäü ám (I): ( ): Cỉåìng âäü ám l säú nàng lỉåüng ám âi qua âån vë diãûn têch vng gọc våïi phỉång truưn ám giáy p2 I = p.v = , [J/m2s], [W/m2] ρ.c Âäúi våïi sọng cáưu: ngưn âiãøm phán bäú âãưu trãn mi hỉåïng khäng gian, âọ cỉåìng âäü ám tải mäüt âiãøm cạch ngưn r [mẹt] bàòng: P , [W/m2] 4πr P : cäng sút ca ngưn ám, [W] I= Trong thỉûc tãú ngưn ám bỉïc xả khäng âãưu theo mi hỉåïng khäng gian, nãn biãøu thë bàòng hãû säú cọ hỉåïng F Cỉåìng âäü ám cạch ngưn mäüt khong r cọ giạ trë: P.F Ir = , [W/m2] Ω.r Ω : gọc vë trê ca ngưn ám khäng gian: Ω = 4π : ngưn ám âàût khäng gian Ω = 2π : ngưn ám âàût màût phàóng Ω = π : ngưn ám âàût cảnh gọc nhë diãûn Ω = π/2 : ngưn ám âàût cảnh gọc tam diãûn F : hãû säú cọ hỉåïng : F = p 2r p 2tb pr : ạp sút ám åí khong cạch r cho mäüt hỉåïng nháút âënh ptb : ạp sút ám trung bçnh åí khong cạch r cho mi hỉåïng c/ Máût âäü nàng lỉåüng ám (E): Máût âäü nàng lỉåüng ám l nàng lỉåüng ám chỉïa âån vë thãø têch ca mäi trỉåìng: I p2 E= = , [J/m3] c ρ.c 3/ MỈÏC ẠP SÚT ÁM - MỈÏC CỈÅÌNG ÂÄÜ ÁM - MỈÏC MÁÛT ÂÄÜ NÀNG LỈÅÜNG ÁM: Trong thỉûc tãú, phảm vi ám tai ngỉåìi nghe âỉåüc thay âäøi mäüt khong ráút låïn nãn ngỉåìi ta khäng âạnh giạ chụng theo trë säú tuût âäúi m âạnh giạ tỉång âäúi theo thang logarit, gi l mỉïc ám, cọ âån vë âo l dexiben, [dB] a/ Mỉïc ạp sút ám (LP): L p = 10 lg p2 p = 20 lg , po po [dB] po : ạp sút åí ngỉåỵng nghe qui ỉåïc : po = 2.10-5 N/m2 Nguùn Âçnh Hún = 45 = ÂHBKÂN Giạo trçnh VÁÛT L KIÃÚN TRỤC b/ Mỉïc cỉåìng âäü ám (LI): L I = 10 lg I Io , [dB] Io : cỉåìng âäü ám åí ngỉåỵng nghe qui ỉåïc: Io = 10-12 W/m2 c/ Mỉïc máût âäü nàng lỉåüng ám (LE): L E = 10 lg E , Eo [dB] E0 : máût âäü nàng lỉåüng ám åí ngỉåỵng nghe qui ỉåïc : Eo=3.10-15 J/m3 II - CẠC ÂÀÛC TRỈNG SINH L CA ÁM THANH 1/ ÂÀÛC ÂIÃØM THU NHÁÛN ÁM THANH CA TAI NGỈÅÌI : Tai ngỉåìi l bäü mạy ám hc ráút phỉïc tảp, tinh vi v hon thiãûn Nọ vỉìa âạnh giạ âäü to ca ám 1, vỉìa phán têch táưn säú âãø cọ cm giạc vãư âäü cao v ám sàõc ca ám thanh, vỉìa xạc âënh phỉång hỉåïng v khong cạch tåïi ngưn ám Giỉỵa nhỉỵng tiãúng äưn häùn âäün, tai cọ thãø phán tạch nhỉỵng ám cọ qui lût âãø nghe hiãøu âỉåüc tiãúng nọi Trong mäüt ám phỉïc tảp bao giåì cng cọ mäüt ám cå bn (ám cọ cỉåìng âäü mảnh nháút), cạc ám v cạc ám khạc Âäü cao ca ám táưn säú ca ám cå bn quút âënh Táưn säú cng låïn cm giạc ám cng cao Hai ám cọ âäü cao bàòng nhỉng ta cọ thãø phán biãût âỉåüc sỉû khạc l säú lỉåüng v cỉåìng âäü ca cạc ám khạc Nọi cạch khạc, säú lỉåüng v cỉåìng âäü ca cạc ám quút âënh ám sàõc ca ám Tai ngỉåìi nghe âỉåüc khong ám : 16Hz → 20.000Hz < 16Hz → Hả ám → tai ngỉåìi khäng nghe âỉåüc > 20000Hz → Siãu ám 140 Mỉïc ạp sút ám, dB 120 Ngỉåỵng âau tai 100 80 Phảm vi nghe tiãúng nọi 60 40 20 Ngỉåỵng nghe 20 102 103 Phảm vi nghe ám nhảc 104 Táưn säú, Hz Hçnh 2: Phảm vi ám tai ngỉåìi nghe âỉåüc Nàng lỉåüng giỉỵa ám låïn nháút v nh nháút tai ngỉåìi nghe âỉåüc khạc khong 1012 láưn Tai cọ thãø phán têch táưn säú khong 1000 láưn Nguùn Âçnh Hún = 46 = ÂHBKÂN Giạo trçnh VÁÛT L KIÃÚN TRỤC 2/ MỈÏC TO - ÂÄÜ TO : a/ Mỉïc to: Cm giạc to nh nghe ám ca tai ngỉåìi vỉìa phủ thüc vo mỉïc ám (dB) vỉìa phủ thüc táưn säú ám (Hz) Nọ âỉåüc âạnh giạ bàòng âải lỉåüng mỉïc to v âỉåüc xạc âënh theo phỉång phạp ch quan ám cáưn âo so våïi ám tiãu chøn Theo qui ỉåïc qúc tãú, ám tiãu chøn l ám hçnh sin dỉåïi dảng sọng phàóng cọ táưn säú l 1000Hz Âån vë mỉïc to l Fon Âäúi våïi ám tiãu chøn mỉïc to cọ trë säú bàòng trë säú ca mỉïc ạp sút ám theo dB Vê dủ, ám tiãu chøn cọ mỉïc ạp sút ám 50dB thç cọ mỉïc to l 50Fon Mỉïc to ca ám báút k cọ trë säú bàòng mỉïc to ca ám tiãu chøn (tênh bàòng Fon) nãúu cm giạc nghe to ám l Dỉûa vo kãút qu so sạnh ráút nhiãưu ám âån theo phỉång phạp âọ, D.Robinson v R.Dadson â láûp âỉåüc biãøu âäư cạc âỉåìng âäưng mỉïc to Mäùi âỉåìng cong trãn biãøu âäư l táûp håüp nhỉỵng ám cọ táưn säú v mỉïc ạp sút ám khạc nhau, nhỉng âãưu nghe to nãn cọ cng mäüt trë säú mỉïc to Fon Hçnh 3: Biãøu âäư cạc âỉåìng âäưng mỉïc to ca Robinson v Dadson b/ Âäü to: Âäü to dng âãø âạnh giạ ám ny to hån ám bao nhiãu láưn, âån vë âo l Son , tè lãû thûn våïi cm giạc âäü to ca ám Giỉỵa âäü to v mỉïc to cọ quan hãû sau âáy: S = 0,1( F− 40 ) Nguùn Âçnh Hún = 47 = ÂHBKÂN Giạo trçnh VÁÛT L KIÃÚN TRỤC S : âäü to, [Son] F : mỉïc to, [Fon] Âäü to Son tỉång ỉïng våïi mỉïc to 40 Fon Khi mỉïc to trãn 40 Fon mäùi sỉû thay âäøi mỉïc to 9-10 Fon s tỉång ỉïng våïi sỉû thay âäøi âäü to l láưn Mäúi quan hãû ny âỉåüc thãø hiãûn qua hçnh v sau: Hçnh 4: quan hãû giỉỵa âäü to v mỉïc to Nguùn Âçnh Hún = 48 = ÂHBKÂN Giạo trçnh VÁÛT L KIÃÚN TRỤC I - HÃÛ SÄÚ HỤT ÁM - VÁÛT LIÃÛU HỤT ÁM 1/ HÃÛ SÄÚ HỤT ÁM : Khi mäüt ngưn ám truưn âãún kãút cáúu (Et) thç: - Mäüt pháưn xun qua kãút cáúu : Ex Mäüt pháưn phn xả tråí lải : Ef Mäüt pháưn bë kãút cáúu háúp thu : Eh Våïi váût liãûu hụt ám thç Ex ráút bẹ, âỉåüc coi chung våïi thnh pháưn bë váût liãûu hụt (Eh) Et Ex Ef Eh Lục ny Et = Ef + Eh Ta s cọ hãû säú hụt ám ca váût liãûu: α= • Eh Et − Ef = Et Et Hçnh 1: truưn ám qua kãút cáúu Kãút cáúu bçnh thỉåìng → α coi khäng âạng kãø Khäng gian bao la (cỉía måí) → α = 100% Hãû säú α phủ thüc vo gọc tåïi θ ca Et : Khi θ = 0o (Et ⊥ bãư màût váût liãûu) → α = max Khi θ = 90o (Et // bãư màût váût liãûu) → α = • Hãû säú α cn phủ thüc vo cháút váût l ca váût liãûu, cáúu trục ca váût liãûu lm kãút cáúu Hay cn gi l phủ thüc vo tråí ám ca váût liãûu 2/ VÁÛT LIÃÛU HỤT ÁM : Nhỉ hçnh v trãn miãu t, åí âáy thnh pháưn Ef v Ex cn âỉåüc cäüng thãm mäüt pháưn nàng lỉåüng kãút cáúu dao âäüng bỉïc xả Váún âãư åí váût liãûu hụt ám l ta nghiãn cỉïu Eh ca Thnh pháưn ny xy ch úu do: Ma sạt trãn bãư màût cạc thnh läù ca váût liãûu: ma sạt ca cạc pháưn tỉí khäng khê våïi thnh → mäüt pháưn nàng lỉåüng ám biãún thnh nhiãût Nguùn Âçnh Hún = 49 = ÂHBKÂN Giạo trçnh VÁÛT L KIÃÚN TRỤC Sỉû dáùn nhiãût ca váût liãûu: sọng ám nẹn khäng khê cạc läù räùng → bë nọng lãn theo chu k → nhiãût cạc läù räùng → ạp sút khäng khê tháúp dáưn → kẹo theo sỉû máút mạt nàng lỉåüng ám Sỉû biãún dảng khạc giỉỵa cạc bäü pháûn ca chụng: vç váût liãûu cọ cáúu trục khạc → nẹn, cạc thnh mng bë nung nọng nhiãưu hån biãún dảng låïn hån → san bàòng nhiãût âäü khäng khê → tháúp ạp sút → máút mạt nàng lỉåüng ám Biãún dảng dỉ ca váût liãûu: ạp sút gim → váût liãûu biãún dảng dỉ → cọ quạ trçnh máút mạt nàng lỉåüng → phi b bàòng nàng lỉåüng ám Theo âàûc cå l ca váût liãûu, v theo sỉû máút mạt nàng lỉåüng ám ngỉåìi ta chia váût liãûu v kãút cáúu hụt ám thnh cạc dảng sau âáy: Váût liãûu hụt ám xäúp: - Loải cọ thnh läù cỉïng khäng ân häưi: bã täng bt, gảch xäúp, sa mäút, - Loải cọ thnh läù ân häưi: bäng khoạng, bäng thy tinh, såüi gäù ẹp, Kãút cáúu dao âäüng hụt ám: biãún dảng chụng bë dao âäüng dỉåïi tạc dủng ca sọng ám ÅÍ âáy näüi ma sạt ca váût liãûu cọ nh hỉåíng to låïn âãún sỉû máút mạt nàng lỉåüng ám Kãút cáúu cọ táúm âủc läù phêa sau âàût váût liãûu hụt ám xäúp: l kãút cáúu hụt ám phäúi håüp hai cå chãú hụt ám trãn Vç váûy phảm vi táưn säú hụt ám âỉåüc måí räüng hån v cọ thãø ạp dủng räüng ri ám hc cạc phng cng chäúng tiãúng äưn cäng nghiãûp Kãút cáúu hụt ám cäüng hỉåíng: hụt ám ch úu ma sạt giỉỵa khäng khê v thnh kãút cáúu, nhỉng lm viãûc theo ngun tàõc cäüng hỉåíng v nàng hụt ám âỉåüc toạn trỉåïc II - CẠC KÃÚT CÁÚU HỤT ÁM 1/ VÁÛT LIÃÛU HỤT ÁM XÄÚP : Âọ l váût liãûu cọ nhiãưu läù räùng thäng v thäng ngoi, sn pháøm dãût (vi, thm len, thm âay, thm cọi, ); bäng thu tinh; bäng khoạng; xäúp täøng håüp (táúm mụt); Nọ cọ kh nàng hụt ám åí táưn säú cao α Táúm bo vãû Tỉåìng 0,5 VL xäúp Hçnh 2: váût liãûu xäúp hụt ám Nguùn Âçnh Hún 125 250 500 1000 2000 4000 Táưn säú, Hz Hçnh 3: hãû säú hụt ám theo táưn säú = 50 = ÂHBKÂN Giạo trçnh VÁÛT L KIÃÚN TRỤC Khi sọng ám tåïi bãư màût lm viãûc → khäng khê läù räùng dao âäüng, mäüt pháưn ám nàng biãún thnh cå nàng v mäüt pháưn biãún thnh nhiãût nàng Kh nàng hụt ám ca váût liãûu xäúp phủ thüc vo âàûc âiãøm ca cạc läù räùng Nãúu cạc váût liãûu â xäúp thç cọ âäü dy thêch håüp, cọ thãø hụt âỉåüc 95% nàng lỉåüng ám tåïi åí cạc táưn säú cao Cọ thãø âạnh giạ kh nàng hụt ám ca váût liãûu bàòng âải lỉåüng tråí thäøi r (sỉïc cn ca khäng khê thäøi qua váût liãûu) Tråí thäøi r cng låïn thç kh nàng hụt ám ca váût liãûu cng nh ∆p r= [N.s/m3] v ∆p : hiãûu säú ạp sút åí bãn kãút cáúu, [N/m2] v : váûn täúc dng khäng khê qua kãút cáúu, [m/s] Cạc táúm hụt ám xäúp cọ thãø chãú tảo thnh cạc táúm ẹp nỉía cỉïng (tỉì bäng khoạng, bäng thu tinh, såüi gäù, b mêa, råm rả, ); bãư màût cọ thãø ph mäüt låïp sån hoa vàn trang trê Khi sỉí dủng cọ thãø âàût trỉûc tiãúp lãn kãút cáúu hồûc tảo mäüt khe håí khäng khê phêa sau Váût liãûu cọ thãø ẹp thnh cạc táúm mãưm hồûc nỉía mãưm v âàût cạch tỉåìng hồûc sạt tỉåìng, cọ âủc läù hồûc khäng 500 - Kh nàng hụt ám ca táúm âủc läù låïn hån táúm khäng Hçnh 4: táúm ẹp váût liãûu xäúp hụt ám âủc läù - Kh nàng hụt ám (táưn säú tháúp) táúm âàût cạch tỉåìng låïn hån táúm âàût sạt tỉåìng 2/ TÁÚM DAO ÂÄÜNG CÄÜNG HỈÅÍNG HỤT ÁM : Khi cọ sọng ám → cọ ạp sút ám → táúm dao âäüng nhåì mäüt pháưn nàng lỉåüng ám biãún thnh cå nàng v mäüt pháưn biãún thnh nhiãût nàng âãø thàõng näüi ma sạt ca váût liãûu Màût khạc, kãút cáúu giäúng mäüt hãû thäúng dao âäüng cå hc (táúm mng l khäúi lỉåüng, khäng khê phêa sau l l xo), cọ mäüt táưn säú dao âäüng riãng, v táưn säú ám tåïi kãút cáúu trng våïi nọ, s xy cäüng hỉåíng Khi âọ kãút cáúu s dao âäüng ráút mảnh, v kh nàng hụt ám s âảt cỉûc âải åí táưn säú ny Nguùn Âçnh Hún = 51 = ≥ 1000 L táúm mng bàòng gäù vạn, gäù dạn, cháút do, ximàng amiàng, âọng lãn hãû khung bàòng gäù hồûc kim loải ≥ 700 Hçnh 5: táúm dao âäüng cäüng hỉåíng hụt ám ÂHBKÂN