ISO 13347-1:2004
(Main)Industrial fans — Determination of fan sound power levels under standardized laboratory conditions — Part 1: General overview
Industrial fans — Determination of fan sound power levels under standardized laboratory conditions — Part 1: General overview
ISO 13347:2004 deals with the determination of the acoustic performance of industrial fans. In addition, it may be used to determine the acoustic performance of fans combined with an ancillary device such as a roof cowl or damper or, where the fan is fitted with a silencer, the sound power resulting from the fan and silencer combination.
Ventilateurs industriels — Détermination des niveaux de puissance acoustique des ventilateurs dans des conditions de laboratoire normalisées — Partie 1: Présentation générale
L'ISO 13347-1:2004 est applicable à la détermination des performances acoustiques des ventilateurs industriels et peut également être utilisée pour déterminer les performances acoustiques des ventilateurs combinés à un appareil dépendant tel qu'un capotage ou un registre ou, lorsque le ventilateur est équipé d'un silencieux, la puissance acoustique issue de la combinaison ventilateur/silencieux.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13347-1
First edition
2004-08-15
Industrial fans — Determination of fan
sound power levels under standardized
laboratory conditions —
Part 1:
General overview
Ventilateurs industriels — Détermination des niveaux de puissance
acoustique des ventilateurs dans des conditions de laboratoire
normalisées —
Partie 1: Présentation générale
Reference number
©
ISO 2004
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Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions, symbols and units . 2
4 Limitations on use . 6
5 Measurement uncertainty. 7
6 Instrumentation . 8
7 Test methods. 9
8 Fan installation conditions. 10
9 Fan operating conditions . 12
10 Information to be recorded . 13
11 Calculations and evaluations. 16
12 Test report. 17
Annex A (normative) Effect of rotational speed changes . 19
Annex B (informative) Change of gas or air conditions . 20
Annex C (normative) Corrections for end reflection . 21
Annex D (informative) Simplified anechoic termination. 25
Annex E (normative) Uncertainty analysis . 26
Annex F (normative) Calibration of reference sound source . 31
Annex G (informative) Filter weighted measurements . 33
Bibliography . 34
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 13347-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 117, Industrial fans.
ISO 13347 consists of the following parts, under the general title Industrial fans — Determination of fan sound
power levels under standardized laboratory conditions:
— Part 1: General overview
— Part 2: Reverberant room method
— Part 3: Enveloping surface methods
— Part 4: Sound intensity method
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Introduction
The need for this new International Standard, ISO 13347, has been evident for some time. Whilst a number of
national standards exist for the measurement of fan noise, none has received universal acceptance nor may
comparisons be readily made.
Forming part of the ISO/TC 117 series of fan standards, this part of ISO 13347 deals with the determination of
the fan sound power level appropriate to a particular application. In describing the test and rating procedures,
numerous references are made to ISO 5801 as well as to other relevant ISO standards. This general overview
should be read in conjunction with the appropriate part of ISO 13347 that specifies, in detail, methods for
determining the sound power propagated from a fan in specified installation conditions as a function of
frequency.
This part of ISO 13347 primarily deals with the determination of sound power levels of industrial fans used in
four types of installations (see Clause 4) for ducted applications.
The test procedures described in this part of ISO 13347 relate to laboratory conditions. The measurement of
performance under site conditions is not included. Acoustic system effects can be considerable where the
airflow into and out of the fan is not free from swirl, nor fully developed.
This part of ISO 13347 describes methods for determining sound power levels of fans in one-third octave
bandwidths and one octave bandwidths.
Data obtained in accordance with this part of ISO 13347 may be used for the following purposes amongst
others:
a) comparison of fans which are similar in size and type;
b) comparison of fans which are different in size, type, design, speed, etc;
c) determining whether a fan is suitable for a specified upper limit of sound emission;
d) scaling of fan noise from one size and speed to another size and speed of the same type of fan;
e) prediction of sound pressure level in application of the fan;
f) engineering work to assist in developing machinery and equipment with lower sound emissions.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 13347-1:2004(E)
Industrial fans — Determination of fan sound power levels
under standardized laboratory conditions —
Part 1:
General overview
1 Scope
This part of ISO 13347 deals with the determination of the acoustic performance of industrial fans. In addition,
it may be used to determine the acoustic performance of fans combined with an ancillary device such as a
roof cowl or damper or, where the fan is fitted with a silencer, the sound power resulting from the fan and
silencer combination.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 266, Acoustics — Preferred frequencies
ISO 1000, SI units and recommendations for the use of their multiples and of certain other units
ISO 3741, Acoustics — Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure —
Precision methods for reverberation rooms
ISO 3743-1, Acoustics — Determination of sound power levels of noise sources — Engineering methods for
small, movable sources in reverberant fields — Part 1: Comparison method for hard-walled test rooms
ISO 3743-2, Acoustics — Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure —
Engineering methods for small, movable sources in reverberant fields — Part 2: Methods for special
reverberation test rooms
ISO 3744:1994, Acoustics — Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure —
Engineering method in an essentially free field over a reflecting plane
ISO 3745, Acoustics — Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure —
Precision methods for anechoic and semi-anechoic rooms
ISO 5136:2003, Acoustics — Determination of sound power radiated into a duct by fans and other air-moving
devices — In-duct method
ISO 5801, Industrial fans — Performance testing using standardized airways
ISO 6926:1999, Acoustics — Requirements for the performance and calibration of reference sound sources
for the determination of sound power levels
ISO 9614-1, Acoustics — Determination of sound power levels of noise sources using sound intensity —
Part 1: Measurement at discrete points
ISO 10302, Acoustics — Method for the measurement of airborne noise emitted by small air-moving devices
ISO 13347-2:2004, Industrial fans — Determination of fan sound power levels under standardized laboratory
conditions — Part 2: Reverberant room method
ISO 13347-3:2004, Industrial fans — Determination of fan sound power levels under standardized laboratory
conditions — Part 3: Enveloping surface methods
ISO 13347-4:2004, Industrial fans — Determination of fan sound power levels under standardized laboratory
conditions — Part 4: Sound intensity method
ISO 13349, Industrial fans — Vocabulary and definitions of categories
ISO 13350:1999, Industrial fans — Performance testing of jet fans
3 Terms, definitions, symbols and units
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the non-acoustical terms and units defined in ISO 5801, ISO 13349 and
ISO 1000, apply; the following acoustical definitions apply, they are taken from ISO 3470 to 3747 wherever
possible and some have been expanded to fit the specific needs of this document.
3.1.1
inlet sound power level
sound power level of a fan determined at the fan inlet in a specified test installation type, A, B, C or D
3.1.2
outlet sound power level
sound power level of a fan determined at the fan outlet in a specified test installation, type A, B, C or D
3.1.3
casing sound power level
sound power level radiated from a fan casing
NOTE 1 If the fan drive is external to the fan casing, the casing sound power shall include the sound power generated
by and radiated from the fan drive
NOTE 2 When cataloguing a range of fans, it is not always possible to include the motor noise, as this will vary
according to the power and type of motor selected. Motor noise may then be omitted, provided this fact is clearly stated.
3.1.4
frequency range of interest
frequency range including octave bands with centre frequencies between 63 Hz and 8 000 Hz and one-third
octave bands with centre frequencies between 50 Hz and I0 000 Hz
NOTE For special purposes, the frequency range may be extended at either end, provided that the test environment
and instrument accuracy are satisfactory for use over the extended frequency range. For fans which radiate sound at
predominantly high (or low) frequency, the frequency range of interest may be limited in order to optimise the test facility
and procedures.
3.1.5
blade passage frequency
BPF
frequency of fan impeller blades passing a single fixed object
NOTE The blade passage frequency is calculated by the following formula
xn×
BPF = Hz
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where
x is the number of blades;
n is the fan speed, expressed in revolutions per minute.
3.1.6
chamber
enclosure used to regulate flow and absorb sound; it may also conform to air test chamber conditions outlined
in ISO 5801
3.1.7
ducted fan
fan having a duct connected to either its inlet or outlet, or both
3.1.8
fan inlet area
A
surface plane bounded by the upstream extremity of the air-moving device
NOTE The inlet area is, by convention, taken as the gross area in the inlet plane inside the casing.
3.1.9
fan outlet area
A
surface plane bounded by the downstream extremity of the air-moving device
NOTE The fan outlet area is, by convention, taken as the gross area in the outlet plane inside the casing.
3.1.10
end reflection
phenomenon which occurs whenever sound is transmitted across an abrupt change in area such as at the
end of a duct in a room
NOTE When end reflection occurs, some of the sound is reflected back into the duct and does not escape into the
room.
3.1.11
non-ducted fan
fan without a duct connected to either its inlet or outlet
3.1.12
reverberant room
enclosure meeting the requirements of Annex A and/or Annex B of ISO 13347-2:2004
3.1.13
reference point of fan equipment
position that is used to define and locate the measurement surface relative to the fan equipment under test,
see Figures 1 to 4 of ISO 13347-3:2004
NOTE 1 Generally, the reference point is the centroid of the centres of all inlets and outlets that contribute to the sound
power level being determined.
NOTE 2 For total sound power testing of fan equipment with a single inlet and a single outlet, the reference point is the
midpoint of the line that joins the centres of the inlet and the outlet.
NOTE 3 For fan inlet (or outlet) sound power testing of equipment with a single inlet (or single outlet), the reference
point is the centre of that inlet (or outlet)
3.1.14
standard air
air with a density of 1,2 kg/m
NOTE 1 Standard air has a ratio of specific heats of 1,4 and a viscosity of 1,815 E-03 Pa⋅s.
NOTE 2 Air at 16 °C dry bulb temperature, 50 % relative humidity and 100 kPa barometric pressure has these
properties, but this is not part of the definition.
NOTE 3 Air at 20 °C dry bulb temperature, 50 % relative humidity and 101.325 kPa barometric pressure also has these
properties but this is not a part of the definition.
3.2 Fan sound power levels
Considering all possible combinations for installation conditions specified in Clause 4, twelve different sound
power level (L ) descriptions are defined in Table 1, for example L (A,in).
W W
Table 1 — Sound power levels
Number Suffix Description
1 (A,in) free-inlet sound power level, type A installation.
2 (A,out) free-outlet sound power level; type A installation.
3 (A,tot) total sound power level of a fan type A installation (includes the contributions from the
inlet, outlet, fan casing and drive).
4 (B,in) free-inlet sound power level; type B installation.
5 (B,in+cas) free-inlet sound power level plus casing-radiated noise; type B installation.
6 (B,out) ducted outlet sound power level; type B installation.
7 (C,in) ducted inlet sound power level; type C installation.
8 (C,out) free-outlet sound power level; type C installation
9 (C,out+cas) free-outlet sound power level plus casing-radiated noise; type C installation
10 (D,in) ducted inlet sound power level; type D installation.
11 (D,out) ducted outlet sound power level; type D installation.
12 (D,cas) casing-radiated sound power level; type D installation.
NOTE 1 All of these symbols may be used to indicate levels in one-third octave or octave frequency bands as well as
overall sound power levels and A-weighted sound power levels, provided that the sound power to which the symbols
relate is clearly defined.
Where noise from the drive may contribute to the noise radiated from a casing then this should be clearly
stated by the addition of +dr e.g., L (D,cas + dr).
W
NOTE 2 Not all of the above levels need to be measured for a particular fan.
3.3 Other symbols
For consistency and mutual understanding, it is recommended that the symbols and units shown in Table 2 be
used in reporting and calculation. Unless otherwise noted, the subscript number refers to the mid-frequency of
the octave band or one-third octave band number.
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Table 2 — Symbols, units
Symbol Term SI unit
A fan inlet area m
A fan outlet area m
c speed of sound m/s
D distance between reference box and rectangular measurement surface m
r
D characteristic acoustic source dimension m
o
D nominal diameter of bellmouth/opening in reflecting plane m
N
D minimum distance between equipment under test and reverberant room measurement m
min
surface
d duct diameter m
d equivalent diameter (of rectangular duct) m
e
E duct outlet end correction dB
o
E duct inlet end correction dB
i
E adjustment to sound power level for duct end correction(s) dB
W
f frequency Hz
h height of centre of orifice above floor level, or above another reflection plane m
I sound intensity W/m
I surface average sound intensity W/m
I sound intensity I at measurement location n W/m
n
2 −12 2
I reference intensity, 1 pW/m (1 × 10 W/m) —
ref
l measurement surface characteristic dimension (length) m
c
K background-noise correction dB
K environmental noise correction dB
l dimensions of the reference box m
L sound intensity level (re. 1 pW/m) dB
i
L surface average sound intensity level dB
i
L fan sound intensity level dB
if
L surface average fan sound intensity level dB
if
L RSS sound intensity level dB
iq
L surface average RSS sound intensity level dB
iq
−5
L sound pressure level, re 20 µPa (2 × 10 Pa) dB
p
L corrected sound pressure level of the fan dB
pc
L recorded sound pressure level of room background as measured over the normal dB
pb
microphone path
L background sound pressure level dB
pb
L L at measurement location n dB
pbn pb
L RSS calibration sound power level dB
Wrq
L recorded sound pressure level of fan and room background as measured over the normal dB
pm
microphone path
L corrected sound pressure level of the RSS dB
pq
L recorded sound pressure level of the RSS and room background as measured over the dB
pqm
normal microphone path
Table 2 (continued)
Symbol Term SI unit
−12
L sound power level, re 1 pW (1 × 10 W) dB
W
L sound power level of RSS dB
Wr
λ wavelength m
M Mach number Dimensionless
p sound pressure Pa
−5
p reference sound pressure, 20 µPa (2 × 10 Pa) —
ref
p fan static pressure Pa
s
p fan (total) pressure Pa
t
r radius of spherical (hemispherical) measurement surface m
r duct area/Orifice area Dimensionless
d
s standard deviation dB
θ air temperature K
S measurement surface area m
S cross-sectional area of a section through the fan in the measurement surface plane m
H
S portion of measurement surface in contact with discharge flow for fans with outlet orifice m
s
W sound power W
−12
W reference sound power, 1 pW (1 × 10 W) dB
ref
z measurement surface characteristic dimension (height above reflecting plane) m
δ convergence index (with n measurement locations) dB
Wn
4 Limitations on use
For low-power fans (up to 3 kW) that could be run from a domestic power supply (single phase AC at a
voltage not exceeding 250 V and a current not exceeding 16 A), reference should be made to IEC 60704-2-7
which covers household and similar fans.
For in-duct tests, the test duct diameter range as specified in ISO 5136 is from 0,15 m to 2 m (for more details
see 6.5).
For reverberant room tests, the size of fan is limited to less than 2 % of the room volume.
There are no restrictions on the size of fan which may be tested by enveloping surface and sound intensity
methods, provided the test environment meets the specified acoustic requirements. A test procedure is
specified in Clause 9 of ISO 13350:1999 for testing jet fans.
The test procedures specified in this part of ISO 13347 are intended principally for tests conducted using
standardized test configurations and under specified environments and conditions and may not be appropriate
to site test conditions.
The fan installation conditions conform to the four categories of installation types specified in ISO 5801:
type A: free inlet, free outlet;
type B: free inlet, ducted outlet;
type C: ducted inlet, free outlet;
type D: ducted inlet, ducted outlet.
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5 Measurement uncertainty
Measurements made in conformance with this part of ISO 13347 tend to result in standard deviations which
are equal to or less than those given in Table 3. These standard deviations take into account the cumulative
effects of all causes of measurement uncertainty, such as source location, duct end reflections, duct
transitions, instrument calibration, derivation of sound power from sound pressure and sampling. They do not
reflect variations in the sound power radiated by the fan itself due, for example, to changes in installation
conditions or manufacturing tolerances. For further information refer to Annex C.
Reverberant field tests have, for many years, been carried out without the addition of anechoic terminations
on the non-measured side of the fan. This part of ISO 13347 allows for tests to be performed both with and
without such terminations, but it must be recognised that the results will be different. It shall be clearly stated.
in all documentation, test reports, catalogues, etc., whether or not anechoic terminations were fitted.
Table 3 — Uncertainty in determination of the frequency-band sound power levels
One-third Standard deviation, dB
octave band
In-duct Reverberant field Enveloping surface Sound intensity field
frequencies
(see also ISO 3743-2) methods
(see also (see also ISO 3744) (see also ISO 9614-1)
with anechoic without anechoic
Hz
ISO 5136) terminations terminations
50 3,5 5,0 3,0
63 3,0 *5,0 6,0 5,0 3,0
80 2,5 5,0 3,0
100 2,5 3,0 3,0
125 2,0 5,0 3,0 3,0 3,0
160 2,0 3,0 3,0
200 2,0 2,0 2,0
250 2,0 3,0 3,0 2,0 2,0
315 2,0 2,0 2,0
400 2,0 1,5 2,0
500 2,0 2,0 3,0 1,5 2,0
630 2,0 1,5 2,0
800 2,0 1,5 1,5
1000 2,0 2,0 3,0 1,5 1,5
1250 2,0 1,5 1,5
1600 2,0 1,5 1,5
2000 2,0 2,0 3,0 1,5 1,5
2500 2,0 1,5 1,5
3150 2,0 1,5 1,5
4000 2,0 2,0 3,0 1,5 1,5
5000 2,5 1,5 1,5
6300 3,0 2,5 2,5
8000 3,5 3,0 3,0 2,5 2,5
10000 4,0 2,5 *3,0
NOTE 1 For the in-duct method, the measurement uncertainty may be reduced by careful design of the test rig to
eliminate transition ducts and by use of more absorptive terminating ducts.
As noted at the beginning of this clause, the uncertainties given in Table 3 do not allow for the variations in
sound power levels due to manufacturing tolerances. There are consequent differences between one fan and
another of the same nominal design, rotational speed, position on its performance characteristic, etc. In any
specifications, which are part of a contract, it is necessary to apply tolerances to sound values. These may be
calculated for a normal distribution of data by multiplying the quoted standard deviations by 2 to obtain 95 %
confidence limits. A further deviation should also be added to account for manufacturing tolerances, as
described in ISO 13348.
NOTE 2 When octave-band data are calculated, the uncertainty of each octave band level will not be greater than the
largest uncertainty of the three constituent one-third octave bands.
NOTE 3 Only octave bands are shown for the reverberant method in accordance with ISO 3743.
NOTE 4 Figures marked with “*” in Table 3 are not given in ISO 3743-2 and ISO 3744 but are for guidance only.
NOTE 5 Where the reverberant room is in full conformity with ISO 3743-1 (hard-walled test room) then the uncertainty
may be reduced.
NOTE 6 According to impedance theory, the sound power in the discharge duct from a fan is a function not only of the
outlet duct length and terminating load but also of the inlet duct length and terminating load. In a similar way, the inlet
sound power is a function not only of the inlet duct length and terminating load but also of the outlet duct length and
terminating load.
NOTE 7 If the fan internal impedance is high, this has the effect of damping the variations in sound power along a duct.
The length of the ducts and terminal loadings therefore become somewhat less critical.
NOTE 8 In a real fan installation, therefore, the sound power levels are likely to differ from those obtained from tests
without anechoic terminations. The differences will be greatest at very low frequencies. For further information, refer to the
relevant references in the bibliography.
NOTE 9 Sound power levels obtained by using the methods described in Table 3 are for a fully developed flow into the
fan, without pre-swirl, and straight-line flow out of the fan without swirl. Any disturbance up-stream or down-stream,
therefore, will increase the levels in a real installation.
NOTE 10 The figures given in column 4 of Table 3 are taken from AMCA Standard 300-96. They are very much
dependent on duct lengths and diameters, especially in the first and second octave bands.
The standard deviations in Table 3 are equivalent to those obtained from the engineering methods described
in ISO 3743, ISO 3744, ISO 5136 and ISO 9614-1 as appropriate. They are those which would result from a
set of measurements which were undertaken on a single fan in a large number of different laboratories and
include the cumulative effects of all causes of measurement uncertainty.
The repeatability of measurements in any one laboratory may be considerably better than the values in
Table 3 would indicate.
6 Instrumentation
6.1 General
Depending on the test method, the instrumentation shall be as specified in this part of ISO 13347, together
with ISO 3741, ISO 3743, ISO 3744, ISO 5136, ISO 9614-1 and ISO 13350.
Instrumentation shall be so designed as to determine the mean-square value of the sound pressure in octave
and/or one-third octave bands averaged over time and space.
6.1.1 Microphone
A microphone of a standardized sound level meter shall be used. If a sampling tube is used, the dimensions of
the microphone shall be compatible with it. The correction C for frequency response shall be supplied by the
l
instrument manufacturer.
8 © ISO 2004 – All rights reserved
6.1.2 Microphone cable
The microphone/cable system shall be such that the sensitivity does not change with temperature in the range
encountered in the test. Cable flexing due to either microphone traversing or airflow across the cable should
not introduce cable noise which interferes with the measurements.
6.1.3 Sound level meter or other microphone amplifier
The sound level meter or other amplifier used to amplify the microphone signal shall comply with the electrical
requirements for sound level meters. The flat response shall be used.
6.2 Frequency analyser
The frequency analyser shall have the capacity of frequency analysing into one-third octave bandwidths in
accordance with ISO 266.
6.3 Turbulence screens and windshields
6.3.1 Windshields
A microphone exposed to excessive air velocity will give a falsely high reading. This may be rectified by fitting
the microphone with a sampling tube, a nose cone or a foam ball.
If the air velocity of the microphone is greater than 1 m/s, a sampling tube, nose cone or foam ball must be
used.
6.3.2 Sampling tube
The turbulence screen or sampling tube is a tubular windshield with a longitudinal slit backed by a porous
material and is attached to the microphone. Its purpose is to reduce the response of the microphone to the
turbulent fluctuations of air pressure within the test duct.
6.3.3 Wind-generated false noise
The flow of an airstream over a microphone fitted with a sampling tube, nose cone or foam ball will still
generate an apparent change in sound pressure level at the microphone, even though it is reduced when
compared to an unshielded microphone. This change is not attributable to the fan, but is a function of
microphone design. For further information refer to ISO 5136.
6.4 Reference sound source (RSS)
A calibrated RSS shall conform to the requirements of Annex F.
7 Test methods
7.1 General
The test method shall be selected according to the sound power level which is to be determined and the size
of the fan.
If a fan has a duct on the inlet and/or outlet side, then the sound power levels on the sides which are ducted
should be determined by an in-duct method as detailed in ISO 5136. As an alternative method with a lower
order of accuracy, an enveloping surface, sound intensity or reverberant room method may be used with
corrections added for the effect of duct end reflection. Where figures are obtained in such an alternative
method (e.g. for small duct sizes or for other reasons) then this shall be clearly stated.
If the fan is unducted on the inlet and/or outlet side, then the sound power levels on the sides which are
unducted shall be determined by a method where the sound pressures are measured by either an enveloping
surface method, a sound intensity method or a reverberation room method.
7.2 Special considerations
For small unducted fans of the type used to cool electronic appliances, the determination of L (A,tot) may be
W
undertaken using the method described in ISO 10302.
For ceiling and table fans, the determination of L (A,tot) should be undertaken by the method specified in
W
IEC 60704-2-7.
For jet fans, the determination of L (A,tot) should be undertaken using the method described in Clause 9 of
W
ISO 13350:1999.
For the determination of L (A,in), L (A,out), L (A,tot), L (B,in+cas), L (C,out), L (C,out+cas) and
W W W W W W
L (D,cas), either the method requiring a free field over a reflecting plane specified in ISO 3744 or ISO 3745
W
may be used, or the method requiring a reverberation room as specified in ISO 13347-2 may be used,
provided that certain criteria regarding the uniformity of the sound field within the room are satisfied.
For the determination of L (B,out), L (C,in), L (D,in) and L (D,out), the test method should be as described
W W W W
in ISO 5136.
8 Fan installation conditions
8.1 Introduction
The measurement procedures specified in this part of ISO 13347 cover the following fan installations (see
Clause 4):
free inlet/free outlet (type A);
free inlet/ducted outlet (type B);
ducted inlet/free outlet (type C);
ducted inlet/ducted outlet (type D).
In general, the sound powers radiated from the fan inlet into free space and into a duct are different, and each
is affected by what is connected to the outlet of the fan characterised by the acoustical load impedance.
Similarly, the sound powers radiated from the fan outlet into free space and into a duct are different and
depend on the installation condition (acoustical load impedance) on the fan inlet side.
To specify a standardized acoustical load impedance for ducted installations, all ducts less than 1 600 mm in
diameter and connected to the test fan have to be terminated anechoically. A duct in which the sound
pressure is to be measured for determination of the in-duct sound power according to ISO 5136 is called “test
duct”. Ducts which are used only to provide the standardized acoustic loading, i.e. in which no sound
measurements are to be made, are called “terminating ducts”. The maximum permissible pressure reflection
coefficients for test ducts and for terminating ducts as specified in ISO 5136 are given in Table 4.
NOTE See also ISO 7235 and ISO 13347-2, for the specification of transmission elements.
It is, of course, not necessary to measure all of the quantities for each test fan, but only the sound power
levels required for a particular application.
To determine the sound power radiated from the fan inlet or outlet into a duct (in-duct sound power level), i.e.
6, 7, 10 and 11 in Table 1, the in-duct method in ISO 5136 should be used.
10 © ISO 2004 – All rights reserved
For all other quantities, either the reverberant field-test methods described in 8.2, the enveloping surface
methods described in 8.3 or the sound intensity method described in 8.4 shall be applied.
If the cross-sectional area of the fan inlet or outlet is larger than 2 m (this corresponds to a circular area of
1,6 m in diameter), alternative use of the in-duct method, reverberant field method, enveloping surface and
sound intensity method is permitted to determine the in-duct sound power or free-space sound power level.
This is based on the assumption that, for such large dimensions, the sound powers radiated into a duct and
into free space are equal.
Table 4 — Maximum permissible values for the pressure reflection coefficient of anechoic duct
terminations
One-third octave band centre Maximum pressure reflection coefficient
frequency
Hz Test duct Terminating duct
50 0,4 0,8
63 0,35 0,7
80 0,3 0,6
100 0,25 0,5
125 0,15 0,3
160 0,15 0,3
0,15 0,2
> 160
NOTE See Annex D for information concerning the use of simplified anechoic terminations for terminating ducts.
8.2 Reverberant room test method
A test using this method shall be conducted in accordance with ISO 13347-2.
NOTE Where the room complies with the requirements of ISO 3741, then the method specified in that standard may
also be used.
8.3 Enveloping surface test method
The enveloping surface test method may be used to determine the open inlet, open outlet or casing breakout
sound power. The methods shall be strictly in accordance with ISO 13347-3.
8.4 Sound intensity method
Tests using this method shall be strictly in accordance with ISO 13347-4.
8.5 In-duct test method
The test airways, comprising an intermediate duct, test duct and terminating duct shall be as described in
ISO 5136. The test duct diameter range is from 0,15 m to 2 m. This implies that the range of equivalent
diameters of fan inlets which can be tested using the in-duct procedure is from 0,104 m to 2,000 m, and the
range of equivalent diameters of fan outlets is from 0,104 m to 2,390 m.
For test ducts in the diameter range 0,070 m u d < 0,15 m, the test method described in Annex H of
ISO 5136:2003 shall be used, which allows testing of fans with inlet and outlet equivalent diameters down to
0,0485 m.
For test ducts in the diameter range 2 m < d u 7,1 m, the test method described in Annex J of ISO 5136:2003
shall be used, which allows testing of fans with inlet equivalent diameters of up to 7,1 m and outlet equivalent
diameters of up to 8,5 m.
In cases where the fan drive is within the fan casing (e.g. electric motor within the airway or belt and pulley
within the airway), the in-duct noise will be partly fan generated and partly due to the drive and transmission.
No allowance may be made for any contribution of noise from the drive or transmission, and the sound
pressure levels measured within the duct shall be taken as the noise of the fan.
8.6 Limitations
These methods shall not be used for site tests unless agreed to by all the parties concerned.
8.7 Small fans
The in-duct, enveloping surface, reverberant room and sound intensity test methods all have disadvantages
when measuring the sound power level of very small fans, as are typically used in the computer and business
equipment industries as defined in ISO 10302. These disadvantages are also evident in other industries which
use small fans. For this reason, a method using a plastic plenum box has been included as an acceptable
method and is detailed in ISO 10302.
9 Fan operating conditions
9.1 General
The noise generated by a fan is related to its operating conditions, i.e. its rotational speed, fan pressure and
airflow rate. It is important that the aerodynamic duty is known when acoustic measurements are being made.
Care is required to ensure that methods of determining or controlling the aerodynamic performance do not
affect the noise generated by the fan or interfere with the acoustical measurements.
9.2 Measurement of ambient conditions
The ambient air conditions of temperature, pressure and humidity shall be within the limits specified in the
appropriate standards ISO 3743, ISO 3744, ISO 3745, ISO 5136 and ISO 9614-1.
9.3 Fan rotational speed
The fan rotational speed shall be measured and held steady (within 1 % change) during the sound test for any
one characteristic point on the fan. The fan rotational speed during the test shall be within 5 % of the specified
rotational speed to minimise the change in fan sound power when applying the conversion rules.
When it is not possible to test a fan within these limits, an indirect test at a different speed is permitted
providing that the test is reported at the test speed and then scaled to the specified or nominal speed (see
Annex A).
The procedures for scaling the sound data from the test speed to the specified speed shall be agreed between
the interested parties in advance of the tests being undertaken.
9.4 Determination of fan aerodynamic operating point
The identification of the operating point on the fan aerodynamic characteristic shall preferably be by
measurement of the mass flowrate using one of the methods specified in ISO 5801. The flowrate at the
operating point may be inferred, indirectly, by a determination of static pressure. The uncertainty of flowrate
determination shall not exceed 5 %.
12 © ISO 2004 – All rights reserved
9.5 Control of fan operating condition
A throttling device shall be used to control the operating point on the fan characteristic. In the case of a type B
configuration, the throttle should, preferably, be located at the outlet end of the anechoic termination on the
downstream side. In the case of a type C configuration, a throttle may be incorporated at the upstream end of
the anechoic termination.
The sound level in the test environment, generated by the throttling device and the flow measurement system,
shall be at least 10 dB below the measured sound level from the fan under test. The anechoic termination
shall be designed with sufficient silencing capacity in all one-third octave bands of interest to secure this
criterion.
With a type A configuration, the throttle arrangement needs to be arranged integrally with the test chamber. A
similar arrangement may be used for type B, type C and type D configurations.
10 Information to be recorded
10.1 General
Information given in 10.2 to 10.9, when applicable, shall be compiled and recorded for all measurements
made in accordance with this part of ISO 13347.
10.2 Fan under test
10.2.1 Description of the fan under test
a) Manufacturer.
b) Model.
c) Nominal size.
d) Impeller diameter.
e) Number of blades.
f) Blade setting (adjustable or variable pitch fans only).
g) Number of stator vanes (as applicable).
h) Inlet area and dimensions.
i) Outlet area and dimensions.
10.2.2 Operating conditions
a) Fan speed.
b) Fan airflow rate.
c) Fan pressure or fan static pressure at actual test conditions.
d) Air density.
10.2.3 Mounting conditions
a) Test figure.
b) Test installation category, e.g. A, B, C or D (see ISO 5801).
c) Sketch showing laboratory set-up, including location of any equipment and acoustical measurements.
10.3 Acoustic environment
10.3.1 Description of the test environment: if indoors, description of the physical treatment of walls, ceiling
and floor; sketch showing the location of the source and room contents; if outdoors, sketch showing the
location of the source with respect to the surrounding terrain, including a physical description of the test
environment.
10.3.2 Acoustical qualification of the test environment.
10.3.3 Test data
a) Barometric pressure.
b) Ambient dry-bulb temperature.
c) Ambient wet-bulb temperature.
d) Dry-bulb temperature at the fan inlet.
e) Static pressure at the fan inlet.
f) Wind speed and direction relative to the test installation, if outdoors.
10.3.4 Laboratory and instrumentation
a) Laboratory name.
b) Laboratory location.
c) Technician's name.
d) List of equipment used for the measurements including name, type, serial Nos. and manufacturer with
dates of calibration.
e) Bandwidth of frequency analyser.
f) Scope of room qualification. Data shall indicate if the test room is qualified for full or one-third octaves,
and in the case of pure tone testing, the one-third octaves bands for which the qualification applies.
g) Frequency response of the instrumentation system.
h) Method used for calibration of the microphones and other system components; the date and place of
calibration shall be given.
i) Characteristics of windshield (if used).
j) Reference sound source (type and serial number).
10.3.5 Location of fan in the test environment or the description of the ducts used, including lengths and
cross-sectional areas (or diameters) and the description of the anechoic termination(s).
10.3.6 If a test fan has additional noise sources, a description of the source(s) in operation during the
measurements (e.g. type of drive, size of motor, etc.).
14 © ISO 2004 – All rights reserved
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13347-1
Première édition
2004-08-15
Ventilateurs industriels — Détermination
des niveaux de puissance acoustique
des ventilateurs dans des conditions de
laboratoire normalisées —
Partie 1:
Présentation générale
Industrial fans — Determination of fan sound power levels under
standardized laboratory conditions —
Part 1: General overview
Numéro de référence
©
ISO 2004
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ii © ISO 2004 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes, définitions, symboles et unités. 2
4 Restrictions d'utilisation . 6
5 Incertitude de mesure. 7
6 Appareillage de mesure. 9
7 Méthodes d'essai . 10
8 Conditions d'installation du ventilateur. 11
9 Conditions de fonctionnement du ventilateur . 13
10 Informations à consigner . 14
11 Calculs et évaluations . 17
12 Rapport d'essai . 18
Annexe A (normative) Effet des changements de régime de rotation. 20
Annexe B (informative) Variation des conditions du gaz ou de l'air . 21
Annexe C (normative) Correction d'extrémité du conduit . 22
Annexe D (informative) Terminaison anéchoïque simplifiée . 26
Annexe E (normative) Analyse des incertitudes. 27
Annexe F (normative) Étalonnage de la source sonore de référence. 33
Annexe G (informative) Mesurages pondérés par filtre. 35
Bibliographie . 36
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 13347-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 117, Ventilateurs industriels.
L'ISO 13347 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Ventilateurs industriels —
Détermination des niveaux de puissance acoustique des ventilateurs dans des conditions de laboratoire
normalisées:
— Partie 1: Présentation générale
— Partie 2: Méthode de la salle réverbérante
— Partie 3: Méthodes de la surface enveloppante
— Partie 4: Méthode de l'intensité acoustique
iv © ISO 2004 – Tous droits réservés
Introduction
La nécessité de cette nouvelle Norme internationale, ISO 13347, est depuis longtemps évidente. Malgré
l'existence d'un certain nombre de normes nationales relatives au mesurage du bruit des ventilateurs, aucune
n'a fait l'objet d'un consensus international ni ne permet d'établir rapidement des comparaisons.
Partie intégrante de la série de normes ISO/TC 117 relatives aux ventilateurs, la présente partie de
l'ISO 13347 traite de la détermination du niveau de puissance acoustique des ventilateurs dans le contexte
d'une application particulière. La description des modes opératoires d'essai et d'évaluation inclut de
nombreuses références à l'ISO 5801, de même qu'à d'autres normes ISO applicables. Cette présentation
générale devrait être abordée avec chaque partie correspondante de l'ISO 13347 qui spécifie, de façon
détaillée, les méthodes de détermination de la puissance acoustique, en fonction de la fréquence, rayonnée
par un ventilateur dans des conditions d'installation spécifiées.
La présente partie de l'ISO 13347 traite principalement de la détermination des niveaux de puissance
acoustique des ventilateurs industriels utilisés pour quatre types d'installations (voir l'Article 4) dans les
applications avec conduit.
Les modes opératoires d'essai décrites dans la présente partie de l'ISO 13347 se rapportent à des conditions
de laboratoire et n'incluent pas le mesurage des performances dans des conditions in situ. Les effets des
systèmes acoustiques peuvent être considérables aux endroits où le flux d'air qui entre et sort du ventilateur
contient des turbulences ou n'est pas pleinement développé.
La présente partie de l'ISO 13347 décrit des méthodes de détermination du niveau de puissance acoustique
des ventilateurs en bandes de tiers d'octave et d'octave.
Il est possible d'utiliser les données obtenues conformément à la présente partie de l'ISO 13347 pour les
besoins suivants, entre autres:
a) de la comparaison de ventilateurs dont la taille et le type sont similaires,
b) de la comparaison de ventilateurs dont la taille, le type, la conception, le régime, etc. sont différents,
c) de la détermination pour un ventilateur du respect d'une limite supérieure spécifiée d'émission
acoustique,
d) de la mise à l'échelle du bruit du type identique de ventilateur par rapport à deux tailles et deux régimes
différents,
e) de la prédiction du niveau de pression acoustique d'une installation intégrant le ventilateur, et
f) des tâches d'ingénierie pour permettre le développement de machines et d'équipements plus silencieux.
NORME INTERNATIONALE ISO 13347-1:2004(F)
Ventilateurs industriels — Détermination des niveaux de
puissance acoustique des ventilateurs dans des conditions de
laboratoire normalisées —
Partie 1:
Présentation générale
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 13347 est applicable à la détermination des performances acoustiques des
ventilateurs industriels et peut également être utilisée pour déterminer les performances acoustiques des
ventilateurs combinés à un appareil dépendant tel qu'un capotage ou un registre ou, lorsque le ventilateur est
équipé d'un silencieux, la puissance acoustique issue de la combinaison ventilateur/silencieux.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 266, Acoustique — Fréquences normales
ISO 1000, Unités SI et recommandations pour l'emploi de leurs multiples et de certaines autres unités
ISO 3741, Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique émis par les sources de bruit à
partir de la pression acoustique — Méthodes de laboratoire en salles réverbérantes
ISO 3743-1, Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique émis par les sources de
bruit — Méthodes d'expertise en champ réverbéré applicables aux petites sources transportables — Partie 1:
Méthode par comparaison en salle d'essai à parois dures
ISO 3743-2, Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique émis par les sources de bruit
à partir de la pression acoustique — Méthodes d'expertise en champ réverbéré applicables aux petites
sources transportables — Partie 2: Méthodes en salle d'essai réverbérante spéciale
ISO 3744:1994, Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique émis par les sources de
bruit à partir de la pression acoustique — Méthode d'expertise dans des conditions approchant celles du
champ libre sur plan réfléchissant
ISO 3745, Acoustique — Détermination des niveaux de puissance acoustique émis par les sources de bruit à
partir de la pression acoustique — Méthodes de laboratoire pour les salles anéchoïque et semi-anéchoïque
ISO 5136:2003, Acoustique — Détermination de la puissance acoustique rayonnée dans un conduit par des
ventilateurs et d'autres systèmes de ventilation — Méthode en conduit
ISO 5801, Ventilateurs industriels — Essais aérauliques sur circuits normalisés
ISO 6926:1999, Acoustique — Prescriptions relatives aux performances et à l'étalonnage des sources
sonores de référence pour la détermination des niveaux de puissance acoustique
ISO 9614-1, Acoustique — Détermination par intensimétrie des niveaux de puissance acoustique émis par les
sources de bruit — Partie 1: Mesurages par points
ISO 10302, Acoustique — Méthode de mesurage du bruit aérien émis par les petits équipements de
ventilation
ISO 13347-2:2004, Ventilateurs industriels — Détermination des niveaux de puissance acoustique des
ventilateurs dans des conditions de laboratoire normalisées — Partie 2: Méthode de la salle réverbérante
ISO 13347-3:2004, Ventilateurs industriels — Détermination des niveaux de puissance acoustique des
ventilateurs dans des conditions de laboratoire normalisées — Partie 3: Méthodes de la surface enveloppante
ISO 13347-4:2004, Ventilateurs industriels — Détermination des niveaux de puissance acoustique des
ventilateurs dans des conditions de laboratoire normalisées — Partie 4: Méthode de l'intensité acoustique
ISO 13349, Ventilateurs industriels — Vocabulaire et définitions des catégories
ISO 13350:1999, Ventilateurs industriels — Essai de performance des ventilateurs accélérateurs
3 Termes, définitions, symboles et unités
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document les termes et définitions non acoustiques donnés dans l'ISO 5801,
l'ISO 13349 et l'ISO 1000 s'appliquent; les termes et définitions acoustiques suivants s'appliquent, ils sont
issus de l'ISO 3740 à l'ISO 3747 et certains ont été étoffés pour s'adapter aux besoins spécifiques du présent
document.
3.1.1
niveau de puissance acoustique de l'entrée
niveau de puissance acoustique d'un ventilateur, déterminé à l'entrée de ce dernier, selon un type
d'installation d'essai spécifié, A, B, C ou D
3.1.2
niveau de puissance acoustique de la sortie
niveau de puissance acoustique d'un ventilateur, déterminé à la sortie de ce dernier, selon un type
d'installation d'essai spécifié, A, B, C ou D
3.1.3
niveau de puissance acoustique de l'enveloppe
niveau de puissance acoustique rayonné par l'enveloppe d'un ventilateur
NOTE 1 Si l'entraînement du ventilateur se situe à l'extérieur de l'enveloppe, la puissance acoustique de cette dernière
doit inclure la puissance acoustique générée et rayonnée par l'entraînement du ventilateur.
NOTE 2 Lors du catalogage d'une série de ventilateurs, il n'est pas toujours possible d'inclure le bruit du moteur, étant
donné que ce dernier varie selon la puissance et le type de moteur sélectionné. Il est donc possible d'omettre le bruit du
moteur, à condition que ce fait soit clairement énoncé.
3.1.4
domaine de fréquences représentatif
gamme de fréquences qui inclut des bandes d'octave de fréquences médianes comprises entre 63 Hz et
8 000 Hz et des bandes de tiers d'octave de fréquences médianes comprises entre 50 Hz et 10 000 Hz
NOTE Pour des besoins spécifiques, il est possible d'étendre le domaine de fréquences à l'une ou l'autre extrémité, à
condition que l'environnement d'essai et la précision des instruments soient satisfaisants dans le cas d'une utilisation sur
ce domaine. Pour les ventilateurs qui émettent un bruit à une fréquence essentiellement haute (ou basse), le domaine de
fréquences représentatif peut être limité de façon à optimiser les moyens et les modes opératoires d'essai.
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3.1.5
fréquence de passage des pales
BPF
fréquence de passage des pales par un objet fixe unique
NOTE La fréquence de passage est calculée selon la formule suivante
xn×
BPF = Hz
où
x est le nombre de pales;
n est la fréquence de rotation, exprimée en tours par minute.
3.1.6
chambre
local utilisé pour réguler le flux et absorber le bruit; elle peut également se conformer aux conditions des
chambres d'essai présentées dans l'ISO 5801
3.1.7
ventilateur en conduit
ventilateur disposant d'un conduit, à son entrée ou à sa sortie, ou aux deux extrémités
3.1.8
surface de l'entrée du ventilateur
A
plan de la surface délimité par l'extrémité amont du dispositif aéraulique
NOTE La surface d'entrée équivaut, par convention, à la surface hors-tout sur le plan d'entrée à l'intérieur de
l'enveloppe.
3.1.9
surface de la sortie du ventilateur
A
plan de la surface délimité par l'extrémité aval du dispositif aéraulique
NOTE La surface de sortie équivaut, par convention, à la surface hors-tout sur le plan de sortie à l'intérieur de
l'enveloppe.
3.1.10
réflexion d'extrémité
phénomène qui apparaît lorsque la transmission d'un son rencontre, dans une salle, un brusque changement
de surface, telle que l'extrémité d'un conduit
NOTE Dans le cas d'une réflexion d'extrémité, une partie du son est réfléchie dans le conduit et ne s'échappe pas
dans la salle.
3.1.11
ventilateur sans conduit
ventilateur qui ne présente pas de conduit au niveau de son entrée ou de sa sortie
3.1.12
salle réverbérante
local qui satisfait aux exigences de l'Annexe A et/ou de l'ISO 13347-2:2004, Annexe B
3.1.13
point de référence de l'équipement du ventilateur
position utilisée pour définir et localiser la surface de mesurage par rapport à l'équipement du ventilateur
soumis à l'essai, voir l'ISO 13347-3:2004, Figures 1 à 4.
NOTE 1 Généralement, le point de référence est le point médian des centres de toutes les entrées et sorties qui
contribuent au niveau de puissance acoustique à déterminer.
NOTE 2 Pour l'essai relatif à la puissance acoustique totale de l'équipement avec une entrée et une sortie uniques, le
point de référence est le point médian de la ligne qui joint les centres de l'entrée et de la sortie.
NOTE 3 Pour l'essai relatif à la puissance acoustique de l'entrée (ou de la sortie) du ventilateur composant un
équipement à entrée unique (ou à sortie unique), le point de référence est le centre de cette entrée (ou de cette sortie).
3.1.14
air standard
air d'une densité de 1,2 kg/m
NOTE 1 L'air standard a un rapport des chaleurs massiques de 1,4 et une viscosité de 1,815 E-03 Pa⋅s.
NOTE 2 L'air caractérisé par une température sèche de 16 °C, une humidité relative de 50 % et une pression
barométrique de 100 kPa possède ces propriétés, mais il ne fait pas partie de la définition.
NOTE 3 L'air caractérisé par une température sèche de 20° C, une humidité relative de 50 % et une pression
barométrique de 101,325 kPa possède également ces propriétés, mais il ne fait pas partie de la définition.
3.2 Niveaux de puissance acoustique du ventilateur
Étant donné toutes les combinaisons possibles relatives aux conditions d'installation et spécifiées à l'Article 4,
douze niveaux de puissance acoustique (L ) différents sont définis et énumérés dans le Tableau 1, par
W
exemple L (A,in).
W
Tableau 1 — Niveaux de puissance acoustique
Addition aux
Numéro Description
symboles
1 (A,in) niveau de puissance acoustique de l'entrée libre; installation de type A
2 (A,out) niveau de puissance acoustique de la sortie libre; installation de type A
niveau de puissance acoustique total d'une installation de type A (inclut les contributions
3 (A,tot)
de l'entrée, de la sortie, de l'enveloppe et de l'entraînement du ventilateur)
4 (B,in) niveau de puissance acoustique de l'entrée libre; installation de type B
niveau de puissance acoustique de l'entrée libre plus le bruit rayonné par l'enveloppe;
5 (B,in+cas)
installation de type B
6 (B,out) niveau de puissance acoustique de la sortie en conduit; installation de type B
7 (C,in) niveau de puissance acoustique de l'entrée en conduit; installation de type C
8 (C,out) niveau de puissance acoustique de la sortie libre; installation de type C
niveau de puissance acoustique de la sortie libre plus le bruit rayonné par l'enveloppe;
9 (C,out+cas)
installation de type C
10 (D,in) niveau de puissance acoustique de l'entrée en conduit; installation de type D
11 (D,out) niveau de puissance acoustique de la sortie en conduit; installation de type D
12 (D,cas) niveau de puissance acoustique rayonné par l'enveloppe; installation de type D
4 © ISO 2004 – Tous droits réservés
NOTE 1 Il est possible d'utiliser tous ces symboles pour indiquer des niveaux en bandes de tiers d'octave ou d'octave,
de même que des niveaux de puissance acoustique globaux et des niveaux de puissance acoustique pondérés A, à
condition que la puissance acoustique à laquelle le symbole se rapporte soit clairement définie.
Lorsque le bruit issu de l'entraînement peut contribuer au bruit rayonné par une enveloppe, il convient que ce
fait soit clairement énoncé grâce à l'ajout de +dr, par exemple, L (D,cas+dr).
W
NOTE 2 Il n'est pas nécessaire de mesurer tous les niveaux précédents pour un ventilateur particulier.
3.3 Autres symboles
Dans un but de cohérence et de compréhension mutuelle, il est recommandé d'utiliser les symboles et unités
du Tableau 2 dans les rapports et les calculs. Sauf spécification contraire l'indice se rapporte à la fréquence
médiane des bandes d'octave ou de tiers d'octave.
Tableau 2 — Symboles, unités
Symbole Description Unité SI
A aire de la surface de l'entrée du ventilateur m
A aire de la surface de la sortie du ventilateur m
c vitesse du son m/s
D distance entre le parallélépipède de référence et la surface de mesurage rectangulaire m
r
D dimension de la source acoustique caractéristique m
o
D diamètre nominal de l'évasement ou de l'ouverture sur le plan réfléchissant m
N
D distance minimum entre l'équipement soumis à l'essai et la surface de mesurage de la salle m
min
réverbérante
d diamètre du conduit m
d diamètre équivalent (du conduit rectangulaire) m
e
E correction d'extrémité de la sortie en conduit dB
o
E correction d'extrémité de l'entrée en conduit dB
i
E ajustement du niveau de puissance acoustique pour la (les) correction(s) d'extrémité du conduit dB
W
f fréquence Hz
h hauteur du centre de l'orifice au-dessus du niveau du plancher ou au-dessus d'un autre plan m
réfléchissant
I intensité acoustique W/m
I intensité acoustique moyenne surfacique W/m
I intensité acoustique I à l'emplacement de mesurage n W/m
n
2 −12 2
I intensité de référence, référence 1 pW/m (1 × 10 W/m) —
ref
l dimension caractéristique de la surface de mesurage (longueur) m
c
K correction de bruit de fond dB
K indicateur d'environnement dB
l dimensions du parallélépipède de référence m
L niveau d'intensité acoustique, référence 1 pW/m dB
i
L niveau d'intensité acoustique moyen surfacique dB
i
L niveau d'intensité acoustique du ventilateur dB
if
L niveau d'intensité acoustique moyen surfacique du ventilateur dB
if
L niveau d'intensité acoustique de la source sonore de référence dB
iq
Tableau 2 (suite)
Symbole Description Unité SI
L niveau d'intensité acoustique moyen surfacique de la source sonore de référence dB
iq
−5
L niveau de pression acoustique, référence 20 µPa (2 × 10 Pa) dB
p
L niveau de pression acoustique corrigé du ventilateur dB
pc
L niveau de pression acoustique enregistré du bruit de fond de la salle tel que mesuré sur la dB
pb
trajectoire microphonique normale
L niveau de pression acoustique du bruit de fond dB
pb
L L à l'emplacement de mesurage n dB
pbn pb
L niveau de puissance acoustique d'étalonnage de la source sonore de référence dB
Wrq
L niveau de pression acoustique enregistré du ventilateur et du bruit de fond de la salle tel que dB
pm
mesuré sur la trajectoire microphonique normale
L niveau de pression acoustique corrigé de la source sonore de référence dB
pq
L niveau de pression acoustique enregistré de la source sonore de référence et du bruit de fond dB
pqm
de la salle tel que mesuré sur la trajectoire microphonique normale
−12
L niveau de puissance acoustique, référence 1 pW (1 × 10 W) dB
W
L niveau de puissance acoustique de la source sonore de référence dB
Wr
λ longueur d'onde m
M nombre de Mach sans
dimension
p pression acoustique Pa
−5
p pression acoustique de référence, référence 20 µPa (2 × 10 Pa) —
ref
p pression statique du ventilateur Pa
s
p pression (totale) du ventilateur Pa
t
r rayon de la surface de mesurage sphérique (hémisphérique) m
r aire du conduit/aire de l'orifice sans
d
dimension
s écart-type dB
θ température de l'air K
S aire de la surface de mesurage m
S aire transversale d'une section du ventilateur dans le plan de la surface de mesurage m
H
S partie de la surface de mesurage en contact avec un débit de sortie pour les ventilateurs m
s
présentant un orifice de sortie
W puissance acoustique W
−12
W puissance acoustique de référence, référence 1 pW (1 × 10 W) dB
ref
z dimension caractéristique de la surface de mesurage (hauteur au-dessus du plan réfléchissant) m
δ indice de convergence (avec n emplacements de mesurage) dB
Wn
4 Restrictions d'utilisation
Pour les ventilateurs de faible puissance (jusqu'à 3 kW) qui peuvent être utilisés avec une alimentation en
énergie domestique (CA monophasé, sous une tension n'excédant pas 250 V et une intensité n'excédant pas
16 A), il convient de se référer à la CEI 60704-2-7 qui couvre les ventilateurs domestiques et assimilés.
Pour les essais en conduit, le diamètre du conduit d'essai, tel que spécifié dans l'ISO 5136, est compris entre
0,15 m et 2 m (pour plus de détails, voir en 6.5).
6 © ISO 2004 – Tous droits réservés
Pour les essais en champ réverbérant, la taille du ventilateur est limitée à moins de 2 % du volume de la salle.
Aucune restriction ne s'applique à la taille du ventilateur soumis à l'essai selon les méthodes de la surface
enveloppante et de l'intensité acoustique, à condition que l'environnement d'essai respecte les exigences
acoustiques spécifiées. Un mode opératoire d'essai est spécifié dans l'ISO 13350:1999, Article 9, pour l'essai
des ventilateurs accélérateurs.
Les modes opératoires d'essai spécifiés dans la présente partie de l'ISO 13347 sont principalement destinées
aux essais conduits à l'aide de configurations normalisées, dans des environnements et selon des conditions
spécifiés; elles peuvent ne pas être appropriées aux conditions d'essai sur site.
Les conditions d'installation du ventilateur sont conformes aux quatre catégories d'installation spécifiées dans
l'ISO 5801:
type A: entrée libre, sortie libre;
type B: entrée libre, sortie en conduit;
type C: entrée en conduit, sortie libre;
type D: entrée en conduit, sortie en conduit.
5 Incertitude de mesure
Les mesurages effectués conformément à la présente partie de l'ISO 13347 tendent à produire des écarts-
types égaux ou inférieurs à ceux fournis dans le Tableau 3. Ces écarts-types tiennent compte des effets
cumulés de toutes les causes d'incertitude de mesurage telles que l'emplacement de la source, les réflexions
côté conduit, les transitions du conduit, l'étalonnage des instruments, la détermination de la puissance
acoustique à partir de la pression acoustique et l'échantillonnage. Ils ne reflètent pas les variations de la
puissance acoustique rayonnée par le ventilateur même, dues par exemple à des modifications dans les
conditions d'installation ou les tolérances de fabrication. Pour plus d'informations, voir l'Annexe C.
Des essais en champ réverbérant ont été, pendant beaucoup d'années, effectués sans le complément de
terminaisons anéchoïques sur le côté non-mesuré du ventilateur. La présente partie de l'ISO 13347 permet
d'effectuer les essais à la fois avec ou sans de telles terminaisons, mais on doit savoir que les résultats seront
différents. Il doit être clairement indiqué dans toute la documentation, les rapports d'essais, les catalogues,
etc. si vraiment des terminaisons anéchoïques ont été adoptées.
Tableau 3 — Incertitude relative à la détermination des niveaux de puissance acoustique à large
bande
Écart-type, dB
Fréquences des
bandes de tiers
Champ réverbérant Surface Intensité
Conduit
d'octave
(voir également l'ISO 3743-2) enveloppante acoustique
(voir également avec terminaisons sans terminaisons (voir également (voir également
Hz
l'ISO 5136) anéchoïques anéchoïques l'ISO 3744) l'ISO 9614-1)
50 3,5 5,0 3,0
63 3,0 *5,0 6,0 5,0 3,0
80 2,5 5,0 3,0
100 2,5 3,0 3,0
125 2,0 5,0 3,0 3,0 3,0
160 2,0 3,0 3,0
200 2,0 2,0 2,0
250 2,0 3,0 3,0 2,0 2,0
315 2,0 2,0 2,0
400 2,0 1,5 2,0
500 2,0 2,0 3,0 1,5 2,0
630 2,0 1,5 2,0
800 2,0 1,5 1,5
1 000 2,0 2,0 3,0 1,5 1,5
1 250 2,0 1,5 1,5
1 600 2,0 1,5 1,5
2 000 2,0 2,0 3,0 1,5 1,5
2 500 2,0 1,5 1,5
3 150 2,0 1,5 1,5
4 000 2,0 2,0 3,0 1,5 1,5
5 000 2,5 1,5 1,5
6 300 3,0 2,5 2,5
8 000 3,5 3,0 3,0 2,5 2,5
10 000 4,0 2,5 *3,0
NOTE 1 Pour la méthode en conduit, il est possible de réduire l'incertitude de mesurage grâce à une conception
minutieuse du banc d'essai afin d'éliminer les conduits de transition et à l'utilisation de conduits terminaux plus
absorbants.
Comme il est indiqué au début du présent article, les incertitudes données dans le Tableau 3 ne permettent
pas les variations des niveaux de puissance sonores en raison de tolérances de fabrication. Il y a des
différences conséquentes entre un ventilateur et un autre de la même conception nominale, vitesse de
rotation, position sur sa caractéristique de performance etc. Dans n'importe quelles spécifications, qui font
partie d'un contrat, il est nécessaire d'appliquer des tolérances aux valeurs sonores. Celles-ci peuvent être
calculées pour une distribution normale de données en multipliant le écart-types annoncés par 2 pour obtenir
des limites de confiance de 95 %. Il convient d'ajouter une nouvelle déviation pour représenter des tolérances
industrielles, comme décrit dans l'ISO 13348.
NOTE 2 Lors du calcul des données relatives aux bandes d'octave, l'incertitude de chaque niveau de bande d'octave
ne sera pas supérieure à la plus grande incertitude des trois bandes de tiers d'octave constituantes.
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NOTE 3 Conformément à l'ISO 3743, seules les bandes d'octave sont présentées pour la méthode réverbérante.
NOTE 4 Les chiffres marqués d'un signe «*» dans le Tableau 3 ne sont pas fournis dans l'ISO 3743-2 ni dans
l'ISO 3744; ils sont donnés uniquement à titre informatif.
NOTE 5 Lorsque la salle réverbérante est en totale conformité avec l'ISO 3743-1 (salle d'essai à parois dures), il est
alors possible de réduire l'incertitude.
NOTE 6 Selon la théorie d'impédance, la puissance sonore dans le conduit de décharge d'un ventilateur est fonction
non seulement de la longueur de conduit de sortie et de la charge en extrémité, mais aussi la longueur de conduit d'entrée
et de la charge en extrémité. D'une façon semblable la puissance sonore d'entrée est fonction non seulement de la
longueur de conduit d'entrée et de la charge en extrémité, mais aussi de la longueur de conduit de sortie et de la charge
en extrémité.
NOTE 7 Si l'impédance interne du ventilateur est haute, cela a pour effet d'amortir les variations de puissance sonore
le long du conduit. La longueur des conduits et des charges en extrémité devient donc quelque peu moins critique.
NOTE 8 Dans une installation de ventilateur réelle, les niveaux de puissance sonores vont probablement différer de
ceux obtenus par des essais sans terminaisons anéchoïques. Les différences seront les plus grandes à très basses
fréquences. Pour plus d'informations, se référer aux références pertinentes de la Bibliographie.
NOTE 9 Les niveaux de puissance sonores obtenus en utilisant les méthodes décrites dans le Tableau 3 sont pour un
flux entièrement développé dans le ventilateur, sans pré remous et le flux à écoulement direct, sans remous, du
ventilateur. N'importe quelle perturbation en amont ou en aval augmentera donc les niveaux dans une installation réelle.
NOTE 10 Les chiffres donnés dans la quatrième colonne du Tableau 3 sont issus de la Norme AMCA 300-96. Ils
dépendent beaucoup des longueurs de conduit et des diamètres, particulièrement dans les premières et deuxièmes
bandes d'octave.
Les écarts-types du Tableau 3 sont équivalents à ceux obtenus à partir des méthodes techniques décrites
dans l'ISO 3743, l'ISO 3744, l'ISO 5136 et l'ISO 9614-1, selon le cas. Ils représentent les valeurs issues d'un
ensemble de mesurages effectués sur un ventilateur unique dans un grand nombre de laboratoires différents
et incluent les effets cumulés de toutes les causes d'incertitude de mesurage.
La répétabilité des mesurages dans tout laboratoire peut être considérablement meilleure que les indications
fournies par les valeurs du Tableau 3.
6 Appareillage de mesure
6.1 Généralités
Selon la méthode d'essai, l'appareillage de mesure doit être tel que spécifié dans la présente partie de
l'ISO 13347, ainsi que dans l'ISO 3741, l'ISO 3743, l'ISO 3744, l'ISO 5136, l'ISO 9614-1 et l'ISO 13350.
L'appareillage de mesure doit être conçu de façon à déterminer la valeur quadratique moyenne de la pression
acoustique en bandes d'octave et/ou de tiers d'octave, moyennée sur le temps et l'espace.
6.1.1 Microphone
Le microphone d'un sonomètre normalisé doit être utilisé. Si un tube d'échantillonnage est utilisé, les
dimensions du microphone doivent être compatibles avec ce dernier. La correction C relative à la réponse en
l
fréquence doit être fournie par le fabricant de l'instrument.
6.1.2 Câble du microphone
Le système microphone/câble doit être tel que la sensibilité ne varie pas avec la gamme de températures
spécifique de l'essai. Il convient que la flexion du câble due au déplacement du microphone ou à la circulation
d'air n'introduise pas de bruit influençant les mesurages.
6.1.3 Sonomètre ou autre amplificateur de microphone
Le sonomètre ou tout autre amplificateur utilisé pour amplifier le signal microphonique doit être conforme aux
exigences électriques relatives aux sonomètres. La réponse uniforme doit être utilisée.
6.2 Analyseur de fréquence
L'analyseur de fréquence doit permettre une analyse de fréquence des bandes de tiers d'octave
conformément à l'ISO 266.
6.3 Écrans antiturbulences et antivent
6.3.1 Écrans antivent
Un microphone exposé à une vitesse d'air excessive fournira une lecture exagérément élevée. Cette erreur
peut être rectifiée en équipant le microphone d'un tube d'échantillonnage, une coiffe ou une balle en mousse.
Si la vitesse de l'air dans le microphone est supérieure à 1 m/s, un tube d'échantillonnage, une coiffe, une
boule en mousse doivent être utilisés.
6.3.2 Tube d'échantillonnage
L'écran antiturbulences, ou tube d'échantillonnage, est un dispositif antivent tubulaire doté d'une fente
longitudinale et doublé d'un matériau poreux; il est fixé au microphone. Son objet est de réduire la réponse du
microphone par rapport aux fluctuations turbulentes de pression d'air au sein du conduit d'essai.
6.3.3 Bruit erroné généré par le vent
Un courant d'air sur un microphone équipé d'un tube d'échantillonnage, d'une coiffe ou d'une balle en mousse
produira toujours une modification apparente du niveau de pression acoustique, même si elle est réduite, par
rapport à un microphone non protégé. Cette modification n'est pas imputable au ventilateur, mais dépend de
la conception du microphone. Pour davantage d'informations, voir l'ISO 5136.
6.4 Source sonore de référence
Source sonore de référence étalonnée, elle doit être conforme aux exigences de l'Annexe F.
7 Méthodes d'essai
7.1 Généralités
La méthode d'essai doit être sélectionnée par rapport au niveau de puissance acoustique à déterminer et à la
taille du ventilateur
Si un ventilateur dispose d'un conduit côté entrée et/ou sortie, il convient de déterminer les niveaux de
puissance acoustique aux extrémités munies de conduit par une méthode en conduit, selon la description de
l'ISO 5136. D'autre part, il est également possible d'utiliser la méthode de la surface enveloppante, de
l'intensité acoustique ou de la chambre réverbérante; le degré de précision sera toutefois moindre et des
corrections seront appliquées pour l'effet de réflexion d'extrémité du conduit. Lorsque des mesures sont
obtenues par une telle méthode alternative (par exemple pour les tailles réduites de conduit ou pour d'autres
raisons), le rapport doit en faire clairement état.
Si le ventilateur ne dispose pas de conduit côté entrée et/ou sortie, les niveaux de puissance acoustique aux
extrémités sans conduit doivent alors être déterminés par une méthode selon laquelle les pressions
acoustiques sont mesurées au moyen d'une surface enveloppante, d'une intensité acoustique ou d'une salle
réverbérante.
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7.2 Considérations spéciales
Pour les petits ventilateurs sans conduit, tels que ceux utilisés pour refroidir les appareils électroniques, la
détermination de L (A,tot) peut être effectuée à l'aide de la méthode décrite dans l'ISO 10302.
W
Pour les ventilateurs de plafond et de table, il convient de déterminer L (A,tot) grâce à la méthode spécifiée
W
dans la CEI 60704-2-7.
Pour les ventilateurs accélérateurs, il convient de déterminer L (A,tot) grâce à la méthode décrite dans
W
l'ISO 13350:1999, Article 9.
Pour la détermination de L (A,in), L (A,out), L (A,tot), L (B,in+cas), L (C,out), L (C,out+cas) et L (D,cas),
W W W W W W W
il est possible d'utiliser la méthode nécessitant un champ libre au-dessus d'un plan réfléchissant spécifiée
dans l'ISO 3744 ou l'ISO 3745, ou encore la méthode nécessitant une chambre réverbérante telle que
spécifiée dans l'ISO 13347-2, à condition que les critères relatifs à l'uniformité du champ acoustique dans la
salle soient respectés.
Pour la détermination de L (B,out), L (C,in), L (D,in) et L (D,out), il convient que la méthode d'essai soit
W W W W
telle que décrite dans l'ISO 5136.
8 Conditions d'installation du ventilateur
8.1 Introduction
Les modes opératoires de mesurage spécifiées dans la présente partie de l'ISO 13347 se rapportent aux
installations suivantes (voir l'Article 4):
entrée libre, sortie libre (type A);
entrée libre, sortie en conduit (type B);
entrée en conduit, sortie libre (type C);
entrée en conduit, sortie en conduit (type D).
En général, les puissances acoustiques rayonnées par l'entrée du ventilateur dans l'espace libre d'une part et
dans un conduit d'autre part sont différentes; chacune est influencée par l'élément connecté à la sortie du
ventilateur, caractérisé par l'impédance de charge acoustique. De la même manière, les puissances
acoustiques rayonnées par la sortie du ventilateur dans l'espace libre d'une part et dans un conduit d'autre
part sont différentes et dépendent des conditions d'installation (impédance de charge acoustique) du côté de
l'entrée du ventilateur.
Pour spécifier une impédance de charge acoustique normalisée pour les installations en conduit, tous les
conduits dont le diamètre est inférieur à 1 600 mm et connectés au ventilateur d'essai doivent présenter une
terminaison anéchoïque. Un conduit dans lequel la pression acoustique doit être mesurée afin de déterminer
la puissance acoustique dans le conduit conformément à l'ISO 5136 est appelé «conduit d'essai». Les
conduits uniquement utilisés pour fournir la charge acoustique normalisée, c'est-à-dire dans lesquels aucun
mesurage acoustique n'est effectué, sont appelés «conduits terminaux». Les coefficients de réflexion de
pression maximum admissibles pour les conduits d'essai et les conduits terminaux tels que spécifiés dans
l'ISO 5136 sont donnés au Tableau 4.
NOTE Voir également l'ISO 7235 et l'ISO 13347-2 pour la spécification des éléments de transmission.
Il n'est évidemment pas nécessaire de mesurer toutes les grandeurs pour chaque ventilateur d'essai, mais
uniquement les niveaux de puissance acoustique requis pour une application particulière.
Pour déterminer la puissance acoustique rayonnée à partir de l'entrée ou de la sortie du ventilateur dans un
conduit (niveau de puissance acoustique au sein du conduit), c'est-à-dire les niveaux numéro 6, 7, 10 et 11 du
Tableau 1, il convient d'utiliser la méthode en conduit de l'ISO 5136.
Pour toutes les autres grandeurs, les méthodes d'essai relatives au champ réverbérant décrite en 8.2, à la
surface enveloppante décrite en 8.3 ou à l'intensité acoustique décrite en 8.4 doivent s'appliquer.
Si l'aire transversale de l'entrée ou de la sortie du ventilateur est supérieure à 2 m (ce qui correspond à une
aire circulaire de 1,6 m en diamètre), l'utilisation de la méthode en conduit, de la méthode du champ
réverbérant, de la méthode de la surface enveloppante et de la méthode de l'intensité acoustique est
autorisée pour déterminer la puissance acoustique au sein du conduit ou le niveau de puissance acoustique
en espace libre. On admet en effet que, pour de si grandes dimensions, les puissances acoustiques
rayonnées dans un conduit d'une part et dans l'espace libre d'autre part sont égales.
Tableau 4 — Valeurs maximums autorisées pour le coefficient de réflexion de pression des
terminaisons anéchoïques de conduit
Fréquence médiane des Coefficient de réflexion de pression maximum
bandes de tiers d'octave
Conduit d'essai Conduit terminal
Hz
50 0,4 0,8
63 0,35 0,7
80 0,3 0,6
100 0,25 0,5
125 0,15 0,3
160 0,15 0,3
> 160 0,15 0,2
NOTE L'Annexe D inclut des informations relatives à l'utilisation de terminaisons anéchoïques simplifiées pour les
conduits terminaux.
8.2 Méthode d'essai de la salle réverbérante
Les essais au moyen de cette méthode doivent être effectués conformément à l'ISO 13347-2.
NOTE Si la salle est conforme aux exigences de l'ISO 3741, il est également possible d'utiliser la méthode spécifiée
dans l'ISO 3741.
8.3 Méthode d'essai de la surface enveloppante
Il est possible d'utiliser les méthodes d'essai au moyen de surfaces enveloppantes pour déterminer la
puissance acoustique de l'entrée libre, de la sortie libre ou aux limites de l'enveloppe. Les méthodes doivent
se conformer strictement à l'ISO 13347-3.
8.4 Méthode de l'intensité acoustique
Les essais effectués à l'aide cette méthode doivent se conformer strictement à l'ISO 13347-4.
8.5 Méthode d'essai en conduit
Les voies en essai, qui incluent le conduit intermédiaire, le conduit d'essai et le conduit terminal, doivent être
conformes à la description de l'ISO 5136. La plage des diamètres du conduit d'essai s'étend de 0,15 m à 2 m,
ce qui implique que la plage des diamètres équivalents de l'entrée du ventilateur qu'il est possible de
12 © ISO 2004 – Tous droits réservés
soumettre à l'essai à l'aide du mode opératoire en conduit s'étend de 0,104 m à 2,000 m, et que la plage des
diamètres équivalents de la sortie du ventilateur s'étend de 0,104 m à 2,390 m.
Pour les conduits d'essai de la plage de diamètres 0,070 m u d < 0,15 m, la méthode d'essai décrite dans
l'Annexe H de l'ISO 513
...
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