Сравнительный анализ методик акустического расчета дросселирующих устройств

Цель. Выявление повышенных шумов от вентиляционных систем в период эксплуатации зданий приводит к необходимости проведения сложных и дорогостоящих операций по обнаружению и устранению источников шума, проведению демонтажных работ, установке дополнительных шумоглушителей или замене вентиляционного оборудования. Проведение корректных акустических расчетов является одной из важнейших задач при проектировании объектов различного назначения. Метод. В статье представлен анализ отечественных и зарубежных методик по определению шума, генерируемым дросселирующим устройством. Оценка точности результатов расчетов проводилась с помощью их сравнения с данными натурных испытаний. Результат. Было выявлено резкое возрастание уровня звуковой мощности в дросселирующем устройстве при увеличении угла поворота створки более 60 градусов, что оказывает значительное влияние на акустическую обстановку помещений и приводит к превышению нормируемых уровней шумового воздействия. Вывод. Проведенный сравнительный анализ существующих методик расчета позволил выявить, что отечественная методика расчета дает требуемый запас по уровню звуковой мощности дросселирующего устройства по всем октавным полосам. К недостаткам зарубежных методик расчета можно также отнести отсутствие учета акустического влияния фасонных элементов и присоединения воздуховода к дросселю, что приводит к необходимости дальнейшей верификации методик расчета для сложных систем.

1. Лешко М.Ю. К вопросу шумообразования дросселирующих устройств. Вестник МГСУ. 2011. № 3. С. 82–86

2. Lan L., Sun Y., Wyon D.P., Wargocki P. Pilot study of the effects of ventilation and ventilation noise on sleep quality in the young and elderly. Indoor air. Vol. 31 (4). DOI: 10.1111/ina.12861

3. Rasmussen B., Carrascal T. Noise from ventilation systems in dwellings - Regulations and field test procedures in selected countries in Europe. INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings. 2023. Vol. 265 (1). Pp. 6221-6229. DOI: 10.3397/IN_2022_0926

4. Kowalska-Koczwara A., Pachla F., Nering K. Environmental Protection Against Noise and Vibration. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2021. Vol. 1203. No. 032026. DOI: 10.1088/1757-899X/1203/3/032026

5. Nering K. Perception of Structure-Borne Sound in Buildings in Context of Vibration Comfort of Human in the Buildings. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 2020. Vol. 960. No. 022033. DOI: 10.1088/1757-899X/960/2/022033

6. Kopania J. M., Bogusławski G., Gaj P. Wójciak K. Acoustical parameters of the different fixing of blade ventilation damper into the duct. 10th Convention of the European Acoustics Association Turin, Italy. 2024. Pp. 4575–4579. DOI: 10.61782/fa.2023.1192

7. Kopania J. M., Bogusławski G., Gaj P. Wójciak K. Aeroacoustical study of the serrated ventilation dampers. Vibrations in Physical Systems. 2022. Vol. 33(3). 2022313 DOI: 10.21008/j.0860-6897.2022.3.13

8. Гусев В.П. Еще раз о шумовых характеристиках вентоборудования и акустических возможностях шумоглушителей. АВОК. 2008. № 2. С. 48–55

9. Harvie-Clark J., Conlan N., Wei W., Siddall M. How loud is too loud? noise from domestic mechanical ventilation systems. International Journal of Ventilation. 2019. Vol. 18 (3). Pp. 1–10. DOI: 10.1080/14733315.2019.1615217

10. Абрамкина Д.В., Иванова А.О. Исследование уровней шума от вентиляционных системв межквартирных коридорах жилых зданиях. Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. № 8 (11). С. 32-41. DOI: 10.34031/2071-7318-2022-8-1-32-41

11. Fan X., Shao H., Sakamoto M. The effects of ventilation and temperature on sleep quality and next-day work performance: Pilot measurements in a climate chamber. Building and Environment. 2021. Vol. 209. No. 108666. DOI: 10.1016/j.buildenv.2021.108666

12. Гусев В.П. Акустический расчет как основа для проектирования малошумной системы вентиляции (кондиционирования). АВОК. 2004. № 6. С. 60–68

13. Lucic M. CFD simulation of airflow through the throttle body of the air intake system applied to the Formula Student vehicle. International Scientific Journal "Machines. Technologies. Materials". 2023. Iss. 1. Pp. 7-11

14. Abramkina D.V. Noise from mechanical ventilation systems in residential buildings. E3S Web of Conferences. 2023. Vol. 457. 02007. DOI:10.1051/e3sconf/202345702007

15. Long M. Architectural Acoustics. 2014. 950 Pp. DOI: 10.1016/C2009-0-64452-4

16. Güngör F. Computer aided noise prediction in heating, ventilating and air conditioning systems. M. Sc. Thesis, Middle East Technical University, Ankara. 2003. 196 P.

17. Chenzhi C., Cheuk M. M. Generalized flow-generated noise prediction method for multiple elements in air ducts. Applied Acoustics. 2018. Vol. 135. Pp. 136-141. DOI: 10.1016/j.apacoust.2018.02.008

18. Skorik T., Galkina N., Glazunova E. Verification of the ventilation dampers’ aerodynamic characteristics. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 913 No. 042043. DOI: 10.1088/1757-899X/913/4/042043

19. Cicca, Gaetano and Marsilio, Roberto and Resta, Emanuele and Hassan, Jehangir and Ferlauto, Michele. A Framework for Testing Differential Throttling in Linear Aerospike Nozzle. 2024. Pp. 382-387. https://doi.org/10.1109/MetroAeroSpace61015.2024.10591557

20. Lin, Bo-Chuan and Chang, Cheng and Yuan, Tony. Observation of Air Throttling Applied in Supersonic Flow. 2024. https://doi.org/10.2514/6.2024-1614

21. Liaposhchenko, Oleksandr and Bondar, Dmytro and Ochowiak, Marek and Pavlenko, Ivan and Włodarczak, Sylwia. Modeling of Separation with Drying Processes for Compressed Air Using an Experimental Setup with Separation–Condensation and Throttling Devices. Energies. 2024. 17. 3129. https://doi.org/10.3390/en17133129

22. Basharina, T. and Pikalov, I. and Yeltsov, I. and Levin, V. Investigation of influence of geometry of jet orifice of throttling device on formation of cavitation. Safety and Reliability of Power Industry 2024. 16. Pp. 241-247. https://doi.org/10.24223/1999-5555-2023-16-4-241-247

23. Chang, Gao and He, Tianqi and Kaili, Xu and Yan, Shuhang. Development of New Spiral Throttling Device. 2023. https://doi.org/10.1007/978-981-19-8780-9_109

24. Nering K., Nering K. Validation of Modified Algebraic Model during Transitional Flow in HVAC Duct. Energies. 2021. Vol. 14. No 3975 DOI: 10.3390/en14133975

25. Lucic M. Design and CFD simulation of the exhaust manifold of the Formula Student vehicle. International Scientific Journal "Machines. Technologies. Materials". 2023. Iss. 2. pp. 54-57