1.计算中符号的意义和单位
计算过程中所使用符号的意义和单位见表7-14。
表7-14 计算过程中符号的意义和单位
注：1.流量系数AV、KV和CV及其单位的说明见GB/T 17213.1—2015。
2.105Pa=102kPa=1bar。
2.计算基础
计算出的值为500～8000Hz倍频带频率范围内的声功率级或从声功率级中推导出的声压级。在该倍频带中，频率对控制阀噪声的影响相当明确，而频率高于或低于此范围，其影响对于防止噪声辐射而言并不显著。这是由于A加权、低频率时管道辐射降低以及高频率时吸收增加所造成的。
对阀和管道进行广泛测量的结果表明，只要了解了所有重要的极限量，就能相当精确地计算阀的预计声辐射。但要求根据GB/T 17213.14—2005来确定噪声的特性值。
3.内部声功率级Lwi的计算
图7-21所示以压差比xF=Δp/（p1-pv）的函数显示了节流液体的典型声级曲线。
在层流范围内（如在大黏度、小压差或流量系数值相当小的情况下）并不产生相关的声级。只有当“缩流断面”的下游形成紊流时，声级才会与流动功率成正比地增大。
在压差比xF≥xFZ时，阀开始出现空化现象。由气泡的瞬时破裂过程引起的空化噪声叠加在紊流造成的流动噪声上。
（1）阀的特定数据 制造商应确定相对流量系数Φ=0.75时的特性值FL、xFZ、ηF和ΔLF，并在技术文件中加以说明，有偏差的数据应加标注。例如，xFZ，0.5表示相对流量系数Φ=0.5时的特性值。
1）压力恢复系数FL。根据GB/T 17213.9—2015的规定，在“阻塞流”条件下测量流通能力可以确定FL值。
在无流动限制的流动条件下，FL表示阀前、后压差与上游和缩流断面之间的压差之比的平方根。
2）特性压力比xFZ。阀的特定特性压力比xFZ依据其与阀的负载的函数关系，按GB/T 17213.14—2005的规定加以确定。特性压力比xFZ可确定采用声学方法检测到的空化时的压力比。
3）声效系数ηF。声效系数ηF是声功率与非空化流的流动功率之比，主要由“缩流断面”处及“缩流断面”后的几何条件所决定，因此必须将其对结构和流通能力的相依性加以说明。对于典型的单级球形阀而言，目前已知的最佳值为10-8。
4）修正值ΔLF（空化流）。修正值ΔLF可确定所考虑数值计算的偏差：
ΔLF=Lwi，被测值-Lwi，计算值 （7-98）
注：Lwi，计算值按ΔLF=0，从式（7-102）中确定。
与参比控制阀的任何不一致都可以用阀ΔLF进行修正。
ΔLF=0的参比控制阀按下列条件加以确定：
公称尺寸范围为DN50～DN100；公称压力范围为PN10～PN40；单级；出、入口同轴的顶导向球形阀；柱塞形抛物面阀芯；全口径阀内件；流开；FL范围为0.8～0.9；Φ=0.75。
参比控制阀的参比试验条件为5～40℃的水。
修正值ΔLF必须用相对流量系数与压差比xF的函数来表示。
（2）内部声功率级 计算内部声功率级时必须区分非空化流和空化流。
1）非空化流。流动功率以式（7-99）计算：
对于500～8000Hz倍频带范围内的非空化流（xF<xFZ），内部辐射声功率级Lwi按式（7-100）计算：
当W0=10-12W时，式（7-100）可改写成：
Lwi=120+10lgηF+10lgm·+10lgΔp-10lgρF （7-101）
2）空化流。在任何情况下都应设法避免出现空化，如果无法避免，可按下述方法计算Lwi。对于500～8000Hz倍频带范围内的空化流（xF≥xFZ），可以用ηF从式（7-100）中确定内部辐射声功率级。式（7-101）由两部分组成，一部分与无空化的相同[取自式（7-101）]，另一部分表示空化的影响。后者代表图7-21中对应于空化流那一部分曲线。
注：式（7-102）中的常数180表示修正值ΔLF=0时对参比控制阀进行多次测量的平均值。(www.xing528.com)
10lgΔp一项必须限定为：如果Δp≤F2L（p1-FFpv），则使用实际Δp；如果Δp>F2L（p1-FFpv），则Δp应限于Δp=F2L（p1-FFpv）；在确定xF时，应使用实际Δp。特性压力比xF应限于0.95。
3）内部声功率级频谱。内部声功率的频谱分布取决于阀的结构、压力比、相对流量系数和xFZ值。
在500～8000Hz倍频带范围内，实际应用中的频谱分布在整个噪声频谱范围内估计与工作条件无关，每个倍频程下降3dB。相对平均频谱由式（7-103）算得：
式（7-103）的标准化频谱是根据用水对DN25～DN150范围内的单座、单级球形阀进行试验后确定的。其他各种类型和尺寸的阀，其频谱和试验条件如有不同，制造商必须加以说明。
4.空间传播噪声辐射
根据一定距离内的外部声功率级或外部声压级，同时考虑外界的声学环境，说明辐射到周围空间的噪声特性。
（1）外部声功率级（未加权） 对于安装在管道上的阀，考虑到管道传播损失，可以从内部声功率级来确定外部声功率级。
当液体向管外空间排放时，由于阻抗发生相当大的变化，噪声向空间的传播受到限制，因而主要是射流噪声。
在考虑声传播TL、规定的管道长度lp和管道外径d0时，如果传播损失可以忽略，就可以从内部声功率级来确定外部声功率级Lwi。由于Lwi和TL取决于频率，因此需要进行频谱计算（500～8000Hz倍频带）：
lp的最短长度为3m。
TL按式（7-105）计算：
环形频率由式（7-106）算出：
标准化的声传播损失如图7-22所示。
声速和密度的值可查阅参考手册。对于cF和ρF，则必须使用下游值。
（2）外部A加权声功率级 根据表7-15增加与倍频带相关的修正值后，可以从每个倍频程的未加权外部声功率级中得到A加权声功率级。
A加权声功率级由式（7-107）得出：
式中，LwAn为n阶倍频带的外部A加权声功率级。
（3）外部A加权声压级 考虑到外界空间条件和圆柱形辐射，从式（7-108）可以近似地得出距出口法兰下游1m处及管道侧面1m处的声压级：
式中，lp=3m。
（4）应用范围 按本部分给出的方法计算液体的噪声时，只考虑由阀和连接管道内的过程液体动力流产生的噪声。本部分不考虑由于反射、共振或阀内件松动产生的噪声，不涉及层流条件和闪蒸。表7-16列出的是有效极限值。
表7-15 A加权声功率级的修正值
表7-16 极限值
注：1.速度U2的极限值适用于非空化流。
2.流量系数Av、KV和CV及其单位的说明见GB/T 17213.1—2015。
图7-21 随压差比xF变化的噪声辐射
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