Приложение Н (справочное). Нормализованный уровень звуковой мощности

Приложение Н
(справочное)

Нормализованный уровень звуковой мощности

Н.1 Общие положения

Если чувствительность микрофонов, используемых в акустическом зонде, калибрована при реальных метеорологических условиях, то измерения звукового давления р, Па, будут действительны для таких же условий измерений. Соответствующую скорость частиц u, м/с, вычисляют по формуле

,

(Н.1)

где - плотность воздуха, кг/м³.

Если используют плотность воздуха при реальных условиях измерений, измеренная скорость частиц и, следовательно, интенсивность I, Вт/м² будет также верна для реальных условий измерения.

.

(Н.2)

Настоящий стандарт требует применения приборов 1-го класса точности по [2]. В соответствии с 6.13 стандарта [2] прибор 1-го класса должен позволять ввод значений нормального атмосферного давления и температуры или корректирующих множителей, получаемых из этих величин, для использования при вычислении интенсивности при реальных метеорологических условиях.

Н.2 Вычисление нормализованного уровня звуковой мощности

Звуковая мощность Р, Вт, излучаемая источником, существенно зависит от плотности воздуха и скорости звука в воздухе с, м/с [7], [8].

В первом приближении можно предположить [9], [10]

.

(Н.3)

Здесь n = 1 для звукового излучения, вызванного структурной вибрацией на высоких частотах, n = -1 для монопольного излучения, n = -3 для дипольного излучения, n = -5 для квадрупольного излучения [10].

Полагая n = -1 как среднее из значений n для большинства структурных и аэродинамических источников звука, получается следующее равенство как первый шаг коррекции для нормализованного значения уровня звуковой мощности:

.

(Н.4)

Здесь

,

(Н.5)

,

(Н.6)

где В - статическое давление;

Т - абсолютная температура (T = 273,15 + , где - температура, °С);

- отношение удельных теплоемкостей (показатель адиабаты);

,

R - универсальная газовая постоянная;

М_a - молярная масса воздуха;

Z - коэффициент сжимаемости воздуха ( 1).

Из равенств (Н.4), (Н.5) и (Н.6) можно вывести следующее соотношение:

,

(Н.7)

где В₀ - опорное барометрическое давление (101325 Па);

Т₀ - опорная температура (273,15 + 23 = 296,15).

Рассматривая дополнительное влияние числа Рейнольдса на коррекцию для статического давления В, получается следующее равенство [равенство (10) из основного текста] [11], [12].

.

(Н.8)

Когда полагают n = -1, неопределенность в корректирующем члене меньше чем 0,2 дБ для звукового излучения, вызванного структурной вибрацией, монопольным или дипольным источником звука для диапазона температур от 15 °С до 30 °С [13], [14], [15].