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Dieser Band beschreibt das Ausmaß von Lärmwirkungen mit Hilfe objektivierbarer Einflussfaktoren.
Grundlagen zur Technischen Akustik.
Schallkomponenten
Mit den folgenden Pegelgleichungen, können die Schallemissionen verschiedenen Schallkomponenten abgeschätzt werden.
Seitenübersicht:
Schallpegel von Motoren- E-Motor Niederspannung
- E-Motor Hochspannung
- Dieselmotor
- Auspuff Automotor
Schallpegel von Maschinen
- Zahnradgetriebe
- Drehbank
- Fräsmaschine
- Kreiselpumpe
- Ventilator
- Luftkühler
- Heizkessel
- Holzbearbeitungsmaschine
- Kolbenverdichter
- Turboverdichter
Schallwerte von Ventilatoren
- Abschätzung der Gesamtschallleistung von Ventilatoren
- Ermittlung des Oktavleistungspegels
- Einfluss der Ventilatordrehzahl auf den Geräuschpegel
- Drehfrequenz eines Ventilators (Hauptstörfrequenz)
Schallpegel sonstiger Komponenten
- Lüftungsgitter
- Sicherheitsventil
- Druckluftdüse
- Heiße Abgasstrahlen
- Transformator
Schallpegeländerung
- Dieselmotor - Schallpegeländerung durch Drehzahländerung
- Viertakt Ottomotor - Schallpegeländerung durch Drehzahländerung
- Zweitakt Ottomotor - Schallpegeländerung durch Drehzahländerung
- Schallpegeländerung von Reifen- und Rollgeräuschen durch Geschwindigkeitsänderung
Hinweis
In dieser Formelsammlung steht für die Funktion log der Zehnerlogarithmus, z. B. log(100) = 2
Heute wird der Zehnerlogarithmus auch mit der Funktion lg oder lg10 bezeichnet.
Der natürliche Logarithmus ist mit der Funktion ln bezeichnet, z. B. ln(2) = 0,693.
Schallpegel von Motoren
E-Motor Niederspannung [1]
Schallpegel eines Elektr. Niederspannungsmotors. Angaben sind nur Näherungswerte.
P N = Motorleistung (kW) - 1...3000 kW
P N = Motorleistung (kW) - 1...3000 kW
E-Motor Hochspannung [1]
Schallpegel eines Elektr. Hochspannungsmotors. Angaben sind nur Näherungswerte.
P N = Motorleistung (kW)
P N = Motorleistung (kW)
Dieselmotor [2]
Schallabstrahlung vom Motorblock.
P = Nennleistung (kW)
N = Nenndrehzahl (1/min)
n = Drehzahl (1/min)
Dieselmotor - 3,3 ≤ P ≤ 50 kW - n = 3000 /min - [3]
Schallabstrahlung vom Motorblock.
P = Nennleistung (kW)
Dieselmotor - 27 ≤ P ≤ 414 kW - n = 1500 /min - [3]
Schallabstrahlung vom Motorblock.
P = Nennleistung (kW)
Dieselmotor - 175 ≤ P ≤ 7400 kW - n = 12000…2600 /min - [3]
Schallabstrahlung vom Motorblock und serienmäßig bedämpftes Ansauggeräusch.
P = Nennleistung (kW)
Auspuff Automotor [2]
Auspuffgase werden in Abhängigkeit von der Öffnungsfrequenz der Auslaßventile periodisch ausgestoßen.
f = Ventilöffnungsfrequenz (s)
n = Drehzahl (1/min)
Z = Zylinderzahl (-)
S = Ventilöffnungsquerschnitt (m2)
f = Ventilöffnungsfrequenz (s)
n = Drehzahl (1/min)
Z = Zylinderzahl (-)
S = Ventilöffnungsquerschnitt (m2)
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Schallpegel von Maschinen
Zahnradgetriebe [2]
Die Geräuschemision hängt ab von der übertragenen Leistung und der Fertigungsgüte.
K = -5 dB - hohe Fertigungsgüte
K = 0 dB - normale Fertigungsgüte
K = +10 dB - schlechte Fertigungsgüte
P = übertragbare Leistung (kW)
K = -5 dB - hohe Fertigungsgüte
K = 0 dB - normale Fertigungsgüte
K = +10 dB - schlechte Fertigungsgüte
P = übertragbare Leistung (kW)
Drehbank [2]
Breitbandige Grundgeräusche werden vom Antrieb und Getriebe erzeugt.
K = 0 dB - ohne Zerspanvorgang
K = 20 dB - mit Zerspanvorgang
P = aufgenommene Leistung (kW)
N = max. mögliche Spindeldrehzahl (1/min)
Fräsmaschine [2]
P = aufgenommene Leistung (kW)
N = max. Drehzahl (1/min)
P = aufgenommene Leistung (kW)
N = max. Drehzahl (1/min)
Kreiselpumpe [1]
Schallpegel einer Kreiselpumpe. Angaben sind nur Näherungswerte.
P N = Motorleistung (kW)
P N = Motorleistung (kW)
Ventilator [2]
Die Geräuschentwicklung hängt vom Konstruktionsprinzip ab.
K = 2,5 dB - Radialventilatoren mit rückwärts gekrümmten Schaufeln
K = 11,8 dB - Axialventilatoren bis zu mittleren Druckdifferenzen
V = Volumenstrom (m3/s)
Δp = Druckdifferenz (Pa)
U = Umfangsgeschwindigkeit des Laufrades (m/s)
D = Laufraddurchmesser (m)
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Luftkühler [2]
Sonderform des Axialventilators, langsam laufender Ventilator.
P = aufgenommene Leistung (kW)
U = Umfangsgeschwindigkeit des Laufrades (m/s)
D = Laufraddurchmesser (m)
Heizkessel [2]
Das Geräusch von Heizkessel wird bestimmt vom Volumendurchsatz des Brennstoffes un der Art des Brenners.
K = 107 dB - für selbstansaugende Brenner
K = 95 dB - für zwangsbelüftete Brenner
P = Heizleistung (MW) (gültig für P > 1 MW)
K = 107 dB - für selbstansaugende Brenner
K = 95 dB - für zwangsbelüftete Brenner
P = Heizleistung (MW) (gültig für P > 1 MW)
Holzbearbeitungsmaschine [2]
Im Leerlauf wird überwiegend ein tonales Geräusch bei gerader Messerwelle abgestrahlt. Eine Drallmesserwelle senkt den tonalen Anteil und macht das Geräusch breitbandiger.
K = 75 dB - gerade Messerwelle
K = 63 dB - Drallmesserwelle
N = max. möglich Drehzahl (1/min)
K = 75 dB - gerade Messerwelle
K = 63 dB - Drallmesserwelle
N = max. möglich Drehzahl (1/min)
Kolbenverdichter [4]
Die Gehäuseabstrahlung wird von den mechanischen Vorgängen in der Maschine bestimmt.
Kleine kompakte axiale, kleine kompakte Radial-Getriebekompressoren und Radialkompressoren in Topfbauart.
Größere axiale, Radial-Getriebekompressoren mit Kühlern und größere Radialkompressoren.
P = aufgenommene Leistung (kW)
P 0 = Bezugsleistung = 1 kW
P = aufgenommene Leistung (kW)
P 0 = Bezugsleistung = 1 kW
Turboverdichter [2]
Die Schallabstrahlung vom Gehäuse wird von den instationären Strömungsvorgängen im Inneren bestimmt.
P = aufgenommene Leistung (kW)
P = aufgenommene Leistung (kW)
nach oben
Schallwerte von Ventilatoren
Abschätzung der Gesamtschallleistung von Ventilatoren
Der nach dieser Formel ermittelte Gesamtschallleistungspegel dient nur für eine Abschätzung. Dieser Wert tritt auch nur ein, wenn der Ventilator im optimalen Betriebspunkt betrieben wird d. h. bei maximalem Wirkungsgrad. Die genauen Werte sind aus den Technischen Datenblättern der Hersteller zu entnehmen.
V = Volumenstrom (m³/s)
Δp t = Totaldruckerhöhung (Pa)
V = Volumenstrom (m³/s)
Δp t = Totaldruckerhöhung (Pa)
Ermittlung des Oktavleistungspegels
Zur Ermittlung des frequenzbezogenen Oktavleistungspegels sind die folgenden Werte bei den einzelnen Frequenzwerten vom Gesamtleistungspegel abzuziehen.
| Ventilatortyp | Pegeldifferenz (dB) bei Oktavfrequenz (Hz) | |||||||
| 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 | |
| Typ 1 | 2 | 7 | 12 | 17 | 22 | 27 | 32 | 37 |
| Typ 2 | 9 | 8 | 7 | 12 | 17 | 22 | 26 | 31 |
| Typ 3 | 9 | 8 | 7 | 7 | 8 | 10 | 14 | 18 |
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Typ 1 = Radial Ventilator Trommelläufer mit vorwärts gekrümmter Beschaufelung
Typ 2 = Radial Hochleistungsventilator mit rückwärts gekrümmter Beschaufelung
Typ 3 = Axial Ventilator
Beispiel: Axialventilator V=10 m³/s - pt=2000 Pa
Gesamtschallleistungspegel Lw = 37+10*log(10)+20*log (2000)= 113 dB
| 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 | |
| Gesamtschallleistung Lw (dB) | 113 | 113 | 113 | 113 | 113 | 113 | 113 | 113 |
| Spez. Schallleistung Typ 3 (dB) | 9 | 8 | 7 | 7 | 8 | 10 | 14 | 18 |
| Oktav Leistungspegel (dB) | 104 | 105 | 106 | 106 | 105 | 103 | 99 | 95 |
Weitere Links:
Berechnung des Gesamtschallpegels mit A-Bewertung
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Einfluss der Ventilatordrehzahl auf den Geräuschpegel
Änderung des Schallpegels bei Änderung der Ventilatordrehzahl.
n = neue Drehzahl (1/min)
n 0 = Nenndrehzahl (1/min)
n = neue Drehzahl (1/min)
n 0 = Nenndrehzahl (1/min)
Drehfrequenz eines Ventilators (Hauptstörfrequenz)
Z = Schaufelanzahl des Ventilators (-)
n = Drehzahl (1/min)
Z = Schaufelanzahl des Ventilators (-)
n = Drehzahl (1/min)
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Schallpegel von sonstigen Schallquellen
Lüftungsgitter [2]
Bei der Anströmung von Lüftungsgitter werden die Gitterelemente umströmt.
S = Gitterfläche (m2)
ζ = Druckverlustbeiwert des Gitters (-)
u = Strömungsgeschwindigkeit (m/s)
Sicherheitsventil [2]
Pegel der an der Ausblasöffnung emittierten Schallleistung.
m = Massenstrom (t/h)
p = Kesseldruck (bar)
T = Kesseltemperatur (T)
Druckluftdüse [2]
Dauernd arbeitende Druckluftauslässe.
Periodisch arbeitende Druckluftauslässe führen zusätzlich in Abhängigkeit von der Periodendauer zu Pegelspitzen.
V = Volumenstrom (m3/s)
S = Düsenfläche (m2)
T 0 = Periodendauer (s)
Heiße Abgasstrahlen [2]
Die Schallabstrahlung von heißen Abgasen, die mit hoher Strömungsgeschwindigkeit ausströmen (z. B. Strahltriebwerke), ist im Wesetlichen von der Strömungsgeschwindigkeit abhängig.
ρ = Dichte im Quellgebiet (kg/m3)
u = Strömungsgeschwindigkeit (m/s)
S = Austrittsfläche (m2)
Transformator [2]
P = elektrische Leistung (105 kW)
P = elektrische Leistung (105 kW)
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Schallpegeländerung
Dieselmotor - Schallpegeländerung durch Drehzahländerung
Änderung des Schallpegels eines Dieselmotors bei Drehzahländerung. Angaben sind nur Näherungswerte.
n 1 = Ausgangsdrehzahl (1/min)
n 2 = Neue Drehzahl (1/min)
n 1 = Ausgangsdrehzahl (1/min)
n 2 = Neue Drehzahl (1/min)
Viertakt Ottomotor - Schallpegeländerung durch Drehzahländerung
Änderung des Schallpegels eines Viertakt Ottomotors bei Drehzahländerung. Angaben sind nur Näherungswerte.
n 1 = Ausgangsdrehzahl (1/min)
n 2 = Neue Drehzahl (1/min)
n 1 = Ausgangsdrehzahl (1/min)
n 2 = Neue Drehzahl (1/min)
Zweitakt Ottomotor - Schallpegeländerung durch Drehzahländerung
Änderung des Schallpegels eines Zweitakt Ottomotors bei Drehzahländerung. Angaben sind nur Näherungswerte.
n 1 = Ausgangsdrehzahl (1/min)
n 2 = Neue Drehzahl (1/min)
n 1 = Ausgangsdrehzahl (1/min)
n 2 = Neue Drehzahl (1/min)
Schallpegeländerung von Reifen- und Rollgeräuschen durch Geschwindigkeitsänderung
Änderung des Schallpegels von Reifen- und Rollgeräuschen bei Änderung der Fahrgeschwindigkeit. Angaben sind nur Näherungswerte.
v 1 = Ausgangsgeschwindigkeit (m/s)
v 2 = Neue Geschwindigkeit (m/s)
v 1 = Ausgangsgeschwindigkeit (m/s)
v 2 = Neue Geschwindigkeit (m/s)
[1] M. Möser - Taschenbuch der Technischen Akustik
[2] Hubert M. - Mustervorlesung Maschinentechnik (Bundesanstalt für Arbeitsschutz Dortmund
1985)
[3] Bundes Ministerium für Wirtschaft und Arbeit (BMWA 2001-Österreich)
Technische Grundlage für die Beurteilung von Emissionen aus
Stationär-Motoren
[4] VDI 3731 - Emissionskennwerte technischer Schallquellen; Kompressoren
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