JIS B 2005-8-4:2008 工業プロセス用調節弁―第８部：騒音―第４節：調節弁の液体流動騒音の予測方法 | ページ 2

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B 2005-8-4 : 2008(IEC 60534-8-4 : 1994)
   コンタードパラボリックプラグ,
   フルエリアトリム,
   フローツーオープン,
   0.80.9の範囲のFL,
          0.75
  基準調節弁を用いる基準試験条件は,540 ℃の温度の水を用いる。
  補正値              相対容量係数と差圧比xFとの関数として表す。

6.2 内部音響パワーレベル

6.2.0  一般
  内部音響パワーレベルの計算は,ノンキャビテーション流れ及びキャビテーション流れに区分する必要
がある。
6.2.1  ノンキャビテーション流れ
  流れのパワーは,式 (2) で計算する。
                             m Δp
                        Wm           (2)
                                F
  5008 000 Hzまでのオクターブバンド範囲内でのノンキャビテーション流れ(xFされる内部音響パワーレベルLwiは,式 (3) で計算する。
                                     F m Δp
                         Lwi 10 log10          (3)
                                       FWo
  式 (3) は,Wo=10−12 Wとすると,式 (4) のように書き換えられる。
                         Lwi 120  10 log10F 10 log10 m          10 log10
                                                      10 log10 Δp       F  (4)
6.2.2  キャビテーション流れ
  キャビテーションはすべての環境下で避けることが好ましいが,これが避けられない場合は,Lwiは,次
の式 (5) で計算する。5008 000 Hzまでのオクターブバンド範囲内でのキャビテーション流れ(xF≧xFz)
に対して,放射される内部音響パワーレベルは,              いて式 (5) によって決定する。式(5)は,二つの
項から構成されている。一つはノンキャビテーション[式 (4) による。]を想定した項であり,もう一つ
はキャビテーションの影響を表す項である。後者は,キャビテーション流れに対応する図1の曲線の部分
を表す。
                         Lwi 120  10 log10F 10 log10 m          10 log10
                                                      10 log10 Δp       F ΔLF
                                   0.062 5
                               xFz,Φ         8.0     1  xFz,Φ
                          180      XFz,Φ1−xF   log10         (5)
                                xF                    1  xF
    注記 式 (5) の定数180は,補正値                6.1.4参照)の基準調節弁における数回の測定結果の平均
          値である。
  式 (5) の10 log10    瀰溘  は,次の制限がある。
                     p1−FFpv)のときは,実際の   瀰
                    p1−FFpv)のときは,      FL2(p1−FFpv)とする。
  xFの決定には,実際の      瀰     いる。特性圧力比xFは,0.95までとする。
6.2.3  内部音響パワーレベルの周波数スペクトル
  内部音響パワーのスペクトル分布は,形状,圧力比,相対容量係数及びバルブのxFz値に依存する。

――――― [JIS B 2005-8-4 pdf 6] ―――――

                                                                                              5
                                                             B 2005-8-4 : 2008(IEC 60534-8-4 : 1994)
  5008 000 Hzまでのオクターブバンドの範囲内での実際の適用に対するスペクトル分布は,オクターブ
ごとに3 dB減衰する騒音スペクトルによって,運転条件に無関係に近似できる。この相対的な平均スペク
トルは,式 (6) で計算する。
                                            fm
                         Lwi f  Lwi−10 log10 −9.2  (6)
                                           500
  式 (6) における標準化されたスペクトルは,呼び径がDN 25DN 150までの範囲の単座,単段のグロ
ーブ弁の水による試験に基づいている。他のすべての形式及び呼び径のバルブに対する試験条件を含むス
ペクトルの偏差は,製造業者によって提示される。

7 空間放射騒音

7.0 一般

  周囲の大気に放射される騒音は,外部の音響条件を考慮して,規定の距離における外部音響パワーレベ
ル,又は外部音圧レベルで示す。

7.1 外部音響パワーレベル(特性なし)

  配管に取り付けるバルブに対する外部音響パワーレベルは,配管の透過損失を考慮して,内部音響パワ
ーレベルから決定する。
  液体が開放端へ流れているとき,大気への音響伝達は,比較的大きなインピーダンスの変化のために制
限される。したがって,ジェット騒音が支配的である。
  損失を無視するならば,外部音響パワーレベルLWeは,式 (7) による透過損失TL,配管の規定長さlp及
び配管の外径doを考慮すると,内部音響パワーレベルから決定される。LWe及びTLは,周波数に依存して
いるため,スペクトル計算(オクターブバンド508 000 Hz)が必要である。
                                              lp    1.0TL f             4 lp
                         LWe f  LWi f  17.37      10       TL f  10 log10     (7)
                                            2 do                         do
  lpの必要最小長さは,3 mである。
  TLは,式 (8) によって計算する。
                                                                      2
                                                                   5.1
                                          cp  p t          fr   f
                        TL f   10  10 log10         10 log10             (8)
                                         cF   F do         f    fr
  リング周波数は,式 (9) による。
                              cp
                         fr        (9)
                               do
  音響透過損失を,図2に正規化して示す。
  音速及び密度の値は,参考文献から引用できる。cF及び         歛地          下流の値を使用する。

7.2 外部のA特性音響パワーレベル

  A特性のレベルは,オクターブごとに重みをつけない外部音響パワーレベルに,表2によるオクターブ
バンドに関連した補正値を加えることによって得られる。
  A特性音響パワーレベルは,式 (10) による。
                                      5
                                           1.0 LWAn
                         LWAe 10 log10   10       (10)
                                      n 1
                      ここに, LWAn :  n番目のオクターブバンドの外部のA特性音響パワーレベル

――――― [JIS B 2005-8-4 pdf 7] ―――――

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B 2005-8-4 : 2008(IEC 60534-8-4 : 1994)
                              表2−音圧レベルをA特性に補正する値
     fm(Hz)          500            1 000           2 000           4 000          8 000
  補正値   dB         −3.2             0             +1.2           +1.0          −1.1

7.3 外部のA特性音圧レベル

  出口フランジの下流側1 mで配管の横方向の1 mの位置の音圧レベルは,開放音場条件及び円筒状の放
射を考慮すると,概略式 (11) のようになる。
                                           π lp di
                         LpAe LWAe  10 log10        1   (11)
                                            lo   do
                      ここに,   lp=3 m

8 適用上の制限

  この規格による液体騒音の計算では,バルブ及びその接続配管における水力学のプロセスによって発生
する騒音だけを考慮している。反射,共鳴又は遊びのあるトリムによって発生するかもしれない騒音は,
考慮しない。層流状態及びフラッシングも対象としない。表3に,制限値を示す。
                                          表3−制限値
               項目                 制限値                          単位
               U2                     ≦10                          m/s
               Av             2.78×10−61.67×10−1                 m2
               Kv                  1.06×103                        m3/h
               Cv              5.29×10−33.16×102              1/(min Pa1/2)
                              (1.16×10−16.94×103)        [{US gallons/[min (psi)1/2]}]
               xF                  0.010.95                          −
               LWi                    ≧40                           dB
           注記1 流速U2の制限値は,ノンキャビテーション流れに適用する。
           注記2 容量係数Av,Kv,Cvの説明及びその単位の説明については,JIS B 2005-1を参照。

――――― [JIS B 2005-8-4 pdf 8] ―――――

                                                                                              7
                                                             B 2005-8-4 : 2008(IEC 60534-8-4 : 1994)
                  ノンキャビテーション流れ              キャビテーション流れ
                    B(
          音圧レベル d A)
                      層流域         乱流域
                      (騒音計算
                       を考慮し
                       なくても                                                 p
                       よい)                                    差圧比 xF
                                                                             p1  pv
             0                             xFz                 xF                    1
                             図1−差圧比xFの関数としての騒音発生
                 60
                 50
       正規化した音響透過損失
                 40
                 30
                 20
            TL
                 20
                 0
                  1       1        1        1       1        1       1        2       4
                  64      32       16       8   f   4        2
                                                rf
                     図2−正規化周波数の関数としての正規化した音響透過損失

――――― [JIS B 2005-8-4 pdf 9] ―――――

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B 2005-8-4 : 2008(IEC 60534-8-4 : 1994)
                                          附属書A
                                          (参考)
                                          参考文献
[1] Stiles, G. F., Cavitation and Flashing Consideration, ISA Handbook of Control Valves, 2nd ed. PP. 206-218.
    Instrument Society of America. 1976
[2] Kiesbauer, J., An Improved Prediction Method for Hydrodynamic Noise in Control Valves, Valve World, Vol. 3,
    Issue3, June 1998, pp. 33-49.