Оцінка впливу двобічних округлих екранів на акустичне поле довкола лінійного джерела звуку

Автор(и)

  • Віталій Семенович Дідковський Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-0807-822X
  • Віталій Пантелєйович Заєць Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-2232-9187
  • Світлана Геннадіївна Котенко Державне підприємство «Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій», Україна https://orcid.org/0000-0001-6804-1413
  • Володимир Іванович Денисенко Київський національний торговельно-економічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-9127-5012
  • Юрій Федорович Діденко Київський національний торговельно-економічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-9473-1370

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.234657

Ключові слова:

округлий шумозахисний екран, метод часткових областей, двобічні шумозахисні екрани, зниження шуму

Анотація

Досліджено акустичне поле транспортного потоку довкола шумозахисних екранів що розташовані з обох боків від джерела звуку.

Переважна кількість публікацій, яка присвячена темі захисту від шуму шумозахисними екранами, стосується оцінки ефективності екранів що розташовані з одного боку від джерела шуму. Вплив другого екрану на ефективність першого якщо і досліджувалася, то лише експериментальними шляхами. Тому оцінка взаємного впливу двох екранів, між якими розташоване лінійне джерело звуку, є актуальною проблемою.  

Була зроблена постановка задачі, яка дозволила отримати аналітичний розв’язок та знаходити звукове поле довкола лінійного джерела звуку. При цьому з обох боків джерело звуку було обмежене акустично жорсткими екранами, що мають кінцеву товщину. Екрани за формою в перерізі є частинами кільця з довільними кутами та однаковим радіусом.

Розв’язок задачі виконувався методом часткових областей. Даний метод дозволив отримати нескінченну систему алгебраїчних рівнянь, що розв’язувалася методом редукції. Такий підхід до розв’язання проблеми дозволяє застосувати даний розв’язок до різних ситуацій взаємного розташування екранів, джерела та території, що захищається від шуму

Результати таких досліджень дозволяють оцінити поле між екранами, залежність збільшення звукового тиску на дорозі від геометричних розмірів екрану та ширини дороги. Крім того, результатом розв’язку стала можливість оцінити вплив одного екрану на ефективність іншого в діапазоні частот до 1000 Гц. Було показано, що взаємний вплив екранів може знизити ефективність екрану у 2 рази.

Такі дослідження дозволять більш точно розраховувати рівні звукового поля від транспортних потоків при застосуванні шумозахисних екранів, що часто зустрічається в практиці при проєктуванні нових та реконструкції вже наявних автомобільних шляхів

Біографії авторів

Віталій Семенович Дідковський, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Доктор технічних наук, професор

Кафедра акустичних та мультимедійних електронних систем

Віталій Пантелєйович Заєць, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра акустичних та мультимедійних електронних систем

Світлана Геннадіївна Котенко, Державне підприємство «Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій»

Кандидатка технічних наук, молодша наукова співробітниця

Відділ будівельної фізики та енергоефективності

Володимир Іванович Денисенко, Київський національний торговельно-економічний університет

Кандидат фізико-математичних наук, доцент

Кафедра вищої та прикладної математики

Юрій Федорович Діденко, Київський національний торговельно-економічний університет

Кандидат фізико-математичних наук, доцент

Кафедра вищої та прикладної математики

Посилання

  1. Maraş, E. E., Uslu, G., Uslu, A. (2016). Effects of Noise Barriers on Reducing Highway Traffic Noise. International Refereed Journal of Engineering and Science, 5 (2), 01–11. Available at: http://www.irjes.com/Papers/vol5-issue2/A520111.pdf
  2. Mozhaiv, O., Kuchuk, H., Shvets, D., Tretiak, V., Tretiak, M., Ostropilets, V. et. al. (2019). Minimization of power losses by traction-transportation vehicles at motion over a bearing surface that undergoes deformation. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (1), 69–74. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.156721
  3. Echevarria Sanchez, G. M., Van Renterghem, T., Thomas, P., Botteldooren, D. (2016). The effect of street canyon design on traffic noise exposure along roads. Building and Environment, 97, 96–110. doi: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2015.11.033
  4. Zaets, V., Kotenko, S. (2017). Investigation of the efficiency of a noise protection screen with an opening at its base. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (5 (89)), 4–11. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.112350
  5. Didkovskyi, V., Zaets, V., Kotenko, S. (2020). Improvement of the efficiency of noise protective screens due to sound absorption. Technology Audit and Production Reserves, 3 (1 (53)), 11–15. doi: https://doi.org/10.15587/2706-5448.2020.206018
  6. Wang, Z. B., Choy, Y. S. (2019). Tunable parallel barriers using Helmholtz resonator. Journal of Sound and Vibration, 443, 109–123. doi: https://doi.org/10.1016/j.jsv.2018.11.013
  7. Didkovskiy, V., Naida, S., Zaets, V. (2019). Experimental study into the Helmholtz resonators’ resonance properties over a broad frequency band. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (5 (97)), 34–39. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.155417
  8. Heimann, D. (2010). On the Efficiency of Noise Barriers Near Sloped Terrain – A Numerical Study. Acta Acustica United with Acustica, 96 (6), 1003–1011. doi: https://doi.org/10.3813/aaa.918363
  9. Maekawa, Z. (1968). Noise reduction by screens. Applied Acoustics, 1 (3), 157–173. doi: https://doi.org/10.1016/0003-682x(68)90020-0
  10. Kurze, U. J. (1974). Noise reduction by barriers. The Journal of the Acoustical Society of America, 55 (3), 504–518. doi: https://doi.org/10.1121/1.1914528
  11. Hutchins, D. A., Pitcarn, D. (1983). A laser study of multiple reflections within parallel noise barriers. The Journal of the Acoustical Society of America, 73 (6), 2216–2218. doi: https://doi.org/10.1121/1.389548
  12. Muradali, A., Fyfe, K. R. (1998). A study of 2D and 3D barrier insertion loss using improved diffraction-based methods. Applied Acoustics, 53 (1-3), 49–75. doi: https://doi.org/10.1016/s0003-682x(97)00040-6
  13. Salomons, E. M., Geerlings, A. C., Duhamel, D. (1997). Comparison of a ray model and a Fourier-boundary element method for traffic noise situations with multiple diffractions and reflections. Acta Acustica united with Acustica, 83 (1), 35–47. Available at: https://www.ingentaconnect.com/content/dav/aaua/1997/00000083/00000001/art00009
  14. Halliwell, R. E. (1982). Field performance of parallel barriers. Canadian Acoustics, 10 (3), 9–18. Available at: https://jcaa.caa-aca.ca/index.php/jcaa/article/view/486/155
  15. Nelson, P. M., Abbott, P. G., Salvidge, A. C. (1977). Acoustic performance of the M6 noise barriers (No. LR-731 Lab. Rpt.).
  16. Fleming, G. G., Rickley, E. J. (1992). Parallel barrier effectiveness under free-flowing traffic conditions (No. FHWA-RD-92-068; DOT-VNTSC-FHWA-92-1; HW227/H2002/4E7B1112). United States. Federal Highway Administration. Available at: https://rosap.ntl.bts.gov/view/dot/8967
  17. Watts, G. R. (1996). Acoustic performance of parallel traffic noise barriers. Applied Acoustics, 47 (2), 95–119. doi: https://doi.org/10.1016/0003-682x(95)00031-4
  18. Mobarakeh, P. S., Grinchenko, V. T. (2015). Construction Method of Analytical Solutions to the Mathematical Physics Boundary Problems for Non-Canonical Domains. Reports on Mathematical Physics, 75 (3), 417–434. doi: https://doi.org/10.1016/s0034-4877(15)30014-8
  19. Vovk, I. V., Matsypura, V. T. (2010). Noise-protective properties of the barriers located along the both sides of traffic artery. Akustychnyi visnyk, 13 (4), 3–14. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/79836
  20. Vovk, I. V., Grinchenko, V. T., Matsypura, V. T. (2012). Soundproof properties of the barriers located along the city street. Akustychnyi visnyk, 15 (2), 3–16. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/116171
  21. Abramovits, M., Stigan, I. (Eds.) (1979). Spravochnik po spetsial'nym funktsiyam. Moscow: Nauka, 832.
  22. Shenderov, E. L. (1972). Volnovye zadachi gidroakustiki. Leningrad: Sudostroenie, 347.
  23. Hrinchenko, V. T., Vovk, I. V., Matsypura, V. T. (2007). Osnovy akustyky. Kyiv: Naukova dumka, 640.
  24. Didkovskyi, V., Zaets, V., Kotenko, S. (2021). Revealing the effect of rounded noise protection screens with finite sound insulation on an acoustic field around linear sound sources. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (5 (109)), 16–22. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.224327
  25. Zaets, V. (2021). Influence estimation of the inclination angle of the top of the noise protection barrier on its efficiency. Technology Audit and Production Reserves, 1 (1 (57)), 12–16. doi: https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.225474

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-06-25

Як цитувати

Дідковський, В. С., Заєць, В. П., Котенко, С. Г., Денисенко, В. І., & Діденко, Ю. Ф. (2021). Оцінка впливу двобічних округлих екранів на акустичне поле довкола лінійного джерела звуку. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(5 (111), 38–46. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.234657

Номер

Том 3 № 5 (111) (2021): Прикладна фізика

Розділ

Прикладна фізика

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Vitalii Didkovskyi, Vitaly Zaets, Svetlana Kotenko, Volodymyr Denysenko, Yuriy Didenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.