Исследования закономерностей распространения шума в больших помещениях и на территориях городской застройки могут проводиться как теоретическим, так и экспериментальным путем. При этом приходится считаться с тем, что расчетные формулы, полученные теоретическим путем, зачастую не могут учесть -всех особенностей явлений и довести результаты расчетов до достаточной точности.
- Промышленность.
Поэтому необходима широкая проверка теоретических положений экспериментальными исследованиями. Однако и при проведении их в натурных условиях часто трудно бывает выделить влияние отдельных факторов, определяющих закономерности распространения шума, и, кроме того, исследования чаще всего бывают трудоемки и громоздки. Для исследования процессов распространения шума весьма полезно использовать методы моделирования. Прямое моделирование представляет собой замену изучения явления в натуре изучением аналогичного явления на модели меньшего масштаба. Два явления могут считаться подобными, если по заданным характеристикам одного можно получить характеристики другого простым пересчетом, что аналогично переходу от одной системы единиц измерения к другой системе (28, 3).
Теоретические основы моделирования в настоящее время достаточно хорошо разработаны. Найденные соотношения позволяют сформулировать основные принципы акустического моделирования.
1. Необходимо сохранить геометрические характеристики области, в которой исследуется процесс, в модели и натуре путем сохранения геометрического подобия тех частей модели и натуры, в которых существует звуковое поле.
2. В модели и натуре должно быть сохранено отношение размеров к длине звуковой волны.
3. В модели и натуре на сходственных частотах безразмерные импедансы всех сходственных граничных поверхностей должны сохраняться одинаковыми.
Выполнение требований геометрического подобия модели и натуры обычно не встречает больших затруднений. Масштаб модели большого «промышленного цеха или городской застройки наиболее целесообразно принять 1 : 10. В этих условиях размеры модели цеха в плане могут колебаться от 1 до 10 м, а по высоте — от 0,5 до 3 м. модели городской застройки не будут превышать размеры ЮОХЮО м в плане и 3—4 м по высоте. Такой масштаб моделирования позволяет проводить модельные исследования на не слишком высоких частотах /Мод, лежащих ниже 5—8 кгц. На более высоких частотах уже нельзя пренебрегать затуханием звука в воздухе, которое может полностью нарушить подобие, так как это затухание пропорционально квадрату частоты. При этом как в модели, так и в натуре воздух может иметь одинаковую температуру и влажность.
Наиболее трудно выполнить условие равенства импедансов граничных поверхностей. Однако при упрощенном моделировании можно ограничиться условием равенства коэффициентов звукопоглощения граничных поверхностей.
Не менее важен выбор источников звука для моделирования, излучающих на частотах 5—8 кгц достаточно большую акустическую мощность. Эта мощность должна обеспечивать в моделях помещений или моделях городской застройки уровни шума, лежащие выше шумового фона и в диапазоне измерений аппаратуры для измерений шума.