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Absorventes de Folha Simples e Única

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Vídeo 3

Bem-vindo à palestra 2 sobre a série de Materiais Acústicos e Metamateriais. Por isso, nesta palestra continuaremos nossa discussão sobre Panelas Microperfuradas.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 00:37)

Então, vamos começar esta palestra. Então, o que veremos nesta palestra é veremos o que é o efeito da profundidade da cavidade e então quais são as vantagens e limitações dos absorvedores de MPP e quais modificações agora foram feitas a este único absorventes de MPP de folhas para remover esta limitação. E então vamos estudar sobre o efeito de material poroso sobre absorventes de MPP e resolvemos então, em numérica, com base nisso.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 01:01)

Por isso, na última aula já vimos e derivamos como os vários parâmetros de design de um MPP o efeito a impedância acústica geral que por sua vez, então, efeitos o coeficiente de absorção do MPP; assim, foi isso que encontramos. Então, se você tem um olhar aqui então os vários parâmetros de design que controlam a absorção de um MPP ou que controlam a performance de um MPP eles são; o raio dos poros ou o raio de perfurações, a porosidade do MPP, a espessura do painel e a profundidade da cavidade e já definimos o que é porosidade em nossa palestra em painel perfurado.
Então, esses são os quatro parâmetros e a absorção aumenta à medida que você aumenta a porosidade; a absorção aumenta à medida que você diminui o, uma absorção segue um tipo diferente de um relacionamento com r. Então, ela inicialmente diminui com os aumentos de absorção à medida que r é diminuído, mas após certo valor r tem que ser aumentado para aumento na absorção. E então a absorção também aumenta com a diminuição da espessura do painel e ela aumenta com a diminuição com o aumento da profundidade da cavidade.
Então, se você aumentar a profundidade da cavidade na porosidade sua absorção que está aumentando com r e t; as relações são pouco mais complicadas. Então, estes são os vários parâmetros de controle.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 02:31)

Então, qual é o efeito da profundidade da cavidade? Como você já viu, à medida que você aumenta a profundidade da cavidade; a absorção vai aumentando, mas a absorção vai aumentar com o aumento da profundidade da cavidade.
Mas em alguns certos valores excepcionais; a absorção de profundidade da cavidade atingirá o pico e o dip. Assim, embora em geral para a maioria de todos os valores restantes à medida que o d aumente, alfa vai aumentar, mas em certos valores típicos haverá um salto súbito na absorção e então haverá um mergulho súbito na absorção.
Então, quais são esses valores? A absorção atingirá o pico quando a profundidade da cavidade do ar é dada por λ/4, onde λ é o comprimento de onda da frequência de destino. A absorção vai dip ou atingirá um certo mínimo quando esta lacuna de ar entre o painel e a parede rígida se tornar d é igual a λ/2. Então, já vimos o que é esse efeito; por que d é igual a λ/4 obtemos absorção máxima e d = λ/2 de absorção mínima. Vimos isso no caso de absorventes de painel e também no caso de absorventes de painel perfurados.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 03:45)

Então, esta é a explicação aqui. Então, quando o painel perfurado é usado em ambientes fechados em uma sala fechada, então vai haver um limite entre as paredes rígidas. Por isso, sempre que o; assim, isso nos mostra os vários modos de velocidade que são configurados com esse limite de parede rígido.
Assim, os modos de velocidade eles terão sempre esses tipos de formas e assim nos dias 1, 2, 3 ou 4.
Então, toda vez a uma distância de λ/4; portanto, essa distância é de λ/4, isto é λ/4 e este é λ/4. Assim, toda vez a uma distância de λ/4 logo à frente da parede rígida, você terá uma velocidade, você terá um antinodo de velocidade ou velocidade será máxima.
Assim, a velocidade de partícula acústica atingirá um máximo a uma distância de λ/4. Assim, sempre que um MPP é colocado a uma distância de λ/4 à frente de uma parede rígida. Então, nesse caso o modo que está sendo setup; então o que vai acontecer é que nesse caso é que a velocidade de partícula que ele vai, a velocidade de partículas será máxima. Assim, a onda sonora incidente vai atingir com a velocidade máxima de partícula no painel e como sabemos assim; conforme a velocidade, a velocidade de partículas acústicas aumenta, a perda viscosa também aumentará.
Assim, quanto maior a velocidade com que as moléculas de ar estão entrando nos furos as mais altas serão as perdas viscosas entre a superfície do limite e as moléculas de ar.
E da mesma forma quanto maior a velocidade com que eles estão batendo; as mais altas ou mais vibrações ocorrerão, mais alta será a magnitude da ressonância e, portanto, ocorrerão mais perdas. E similarmente a cada λ/2; se você ver isso é λ/2, este é λ/2; assim em cada reputação de λ/2; o que você recebe é que você obtenha v = 0. Sendo assim, a velocidade acústica é a mínima ou um 0 à distância de λ/2 da parede rígida ou do suporte rígido.
Portanto, nesse caso porque as velocidades quase 0; so ressonância as oscilações nesse caso; a ressonância não se dá e isto também conhece perdas viscosas as. Então, quanto maior a velocidade com que estes; essas partículas atingem a superfície do MPP, mais serão as perdas e é por isso que na λ/4 temos absorção máxima, e λ/2 temos absorção mínima e para os valores restantes esta é a relação.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 06:25)

Então, o que são algumas das vantagens e limitações de alguns; alguns absorventes simples de MPP?
Então, as vantagens são bem claras; por isso, não são feitas de material poroso ou fibroso, portanto, não são limpas, impuras. Eles não precisam ser mantidos tempo e novamente para ver que todas as fibras estão devidamente localizadas, não estão caindo aos pedaços etc.
Então, eles não contaminam o componente de máquinas ou onde quer que sejam usados; por isso, são; obviamente, convenientes para limpar.
Depois também porque é composto de um material muito fino; portanto, muito fino qualquer painel fino rígido pode ser usado como um painel micro perfurado e você nem precisa de um suporte rígido o tempo todo. Se você apenas instalar esses painéis a alguma distância como λ/4 distância de distância da parede, esta parede com o painel junto fará um absorvedor total de MPP.

Por isso, nesse caso são soluções muito finas e leves para a absorção sonora. Em seguida, eles são obviamente duráveis porque não é como o meio poroso; eles também não são combustíveis.
Então, o que acontece com o meio poroso é então quando estamos usando médiuns porosos e fibrosos; eles têm a tendência de pegar fogo; eles são feitos com materiais inflamáveis, podem pegar fogo facilmente.
Mas aqui temos um metal ou uma folha fina de material duro que pode ser não combustível e pode ser mais resistente à alta temperatura e pode ser mais resistente também.
Então, é mais durável no geral e então se você pintar ou fizer algum acabamento algum acabamento decorativo ou pintar a superfície do material ou torná-lo mais decorativo e então você bater buracos; aí você consegue um olhar mais estético para o MPP. Assim, eles também podem ser usados para como elementos estéticos.
Aqui neste caso de MPP; exatamente como no caso de painel perfurado; uma ampla absorção de gama poderia ser possível, mas é difícil de ser alcanada. Para uma ampla gama de absorções aqui podemos precisar de mais de um painéis; 2 4 painéis com diferentes furos e porosidade.
Pois a magnitude de absorção, a frequência fundamental e a magnitude de absorção de todos eles dependem dos vários parâmetros como a porosidade, o raio do orifício e a profundidade de apoio rígida ou a profundidade da cavidade do ar.
Então, à medida que você aumenta esses parâmetros; então você pode ter absorção em diferentes picos diferentes e em diferentes frequências diferentes. Então, você precisaria de uma grande série ou de inúmeros absorvedores de MPP para obter uma ampla absorção de gama. Por isso, ao contrário do ressonador Helmholtz é possível, mas novamente ele requer; mesmo no ressonador Helmholtz é possível, mas requer e número de tais elementos de tamanhos diferentes.
A principal vantagem com relação aos outros absorventes, exceto para o meio fibroso poroso todos os outros absorventes ressonantes como os ressonadores de painéis, os ressonadores Helmholtz e os painéis perfurados; o MPP oferece a maior absorção. Então, ela tem uma absorção muito alta porque agora aqui temos ressonância como um modo de reduzir a incidência de energia sonora de incidência e então temos uma perda viscosa pesada também.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 09:57)

Então, a alta absorção é possível por causa desse dois mecanismo e então limitação como eu disse o; a vantagem é na verdade uma limitação aqui que para obter uma ampla absorção de banda. Então, que materiais porosos podem ser facilmente usados para obter uma ampla absorção de banda; o único, mas a limitação com eles é que em primeiro lugar eles não são muito duráveis e então não têm, eles têm um fraco desempenho em baixas frequências; eles dão uma ampla absorção de banda apenas em altas frequências.
Em caso de MPP, eles, um MPP que é design só poderão dar um pico de absorção, mas se você tiver uma série de tais MPPs junto com camadas diferentes. Então, se você usa várias camadas de MPP; então talvez a gente consiga uma absorção mais ampla, mas usando sistemas tão grandes irá aumentar novamente o custo, o peso e o volume do absorvedor. Por isso, a absorção ampla de gama é sempre difícil que esses simples MPPs.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 10:51)

Então, agora que sabemos a limitação do MPP que é novamente isso também não ocorre; embora aumente a magnitude de absorção, mas não oferece uma absorção de grande alcance facilmente.
Então, para superar essa limitação muitas tais variações e modificações foram feitas tempo e novamente e três modificações bem-sucedidas que eu vou discutir são; se um MPP estiver cheio de absorvedor poroso. O segundo é que se até agora tínhamos apenas uma camada de painel por microperfurado; e se temos duas camadas de volta para trás. Então, isso é chamado como um absorvedor de MPP de folhas duplas que tem duas camadas de. Então, isso tem duas camadas de MPP ou painel microperfurado.
E aí nós podemos; a terceira modificação que é experimentada com sucesso é MPP com cavidade de ar particionada. Então, onde temos o MPP e a cavidade aérea ela é seccionada ou particionada em diferentes segmentos com propriedades diferentes. Por isso, muitas outras modificações estão sendo julgadas porque o MPP é obviamente, um muito MPP é um muito você pode dizer um tópico quente no caso de materiais acústicos e está sendo usado amplamente e muita pesquisa está sendo desenvolvida no está sendo feito nos últimos anos, mas essas são algumas das três modificações bem-sucedidas que estudaremos uma a uma.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 12:25)

Por isso, vamos estudar o primeiro que é o efeito de material poroso sobre absorventes de MPP. Então, se você adicionar um material poroso o que significa que você teve uma impedância devido ao MPP. Agora, com o material poroso você está realmente adicionando uma resistência adicional. Por isso, materiais porosos alguma resistência acústica adicional está sendo adicionado e desde que essa resistência não seja muito alta porque sua resistência se torna muito alta então toda a; então α = 0 nenhum do som poderá entrar em, nenhuma dissipação ocorrerá.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 13:03)

Portanto, nesse caso; assim, nesse caso, o material acústico que ele atua tem muitos o material poroso dará uma resistência a mais. Assim, no geral o efeito será que na ressonância, o MPP terá grande perda devido à absorção, mas se você adicionar o material poroso; em seguida, ele oferecerá alguma resistência ao fluxo de ar. Assim, ele oferecerá alguma resistência às oscilações de ressonância.
E, portanto, nas freqüências de ressonância; a magnitude de absorção vai cair um pouco por causa deste enchimento poroso. Mas materiais porosos eles são operativos ao longo de todas as freqüências; portanto, mesmo em outras frequências onde o efeito de ressonância não ocorre mesmo então alguma perda de energia estará lá como as partículas as partículas de ar que passam pelo MPP. Então, o efeito geral será algo assim. Então, se você for aqui para este gráfico aqui.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 13:59)

Então, se você escolher cuidadosamente. Então, você pode obter um tipo de banda mais ampla de absorção com um material poroso sobre o MPP, mas sempre você tem que cuidar disso; é preciso cuidar do que é a resistência total. O que é um valor Z total após a adição de MPP; o valor total do Z não deve ser muito alto para que nenhuma partícula entre em nada. Então, um valor muito cuidadosamente escolhido tem que ser tomado.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 14:31)

E quando você escolhe um valor escolhido cuidadosamente então o circuito elétrico para este valor torna-se; vejamos nós temos uma fonte aqui e esta é a resistência e os reactantes do MPP. Por isso, material poroso no; em apenas encheu o material poroso logo atrás do MPP meio que se acrescenta como outra impedância de série que está sendo adicionada a este sistema.
Então, agora em vez do total Z; então anteriormente era o: Ztotal = ZMPP + Zcavidade

Agora se torna agora a impedância total torna-se; ZMPP. Então, se você vir aqui o material ZMPP + Zporoso. Por isso, o único cuidado tem que ser tomado Z este material Zporoso não deve ser muito alto muito alto; o material Zporoso não deve ser muito maior que o ρc. Então, isso porque se Z é muito alto então o material geral agora se tornará tão resistente ao fluxo de ar que nenhum não nenhum dos; o ar nem passará por ele e ocorrerá reflexos; assim, essa condição tem que ser evitada.
Então, uma vez que você tem um valor cuidadosamente escolhido; então você consegue uma absorção de larga escala. Então, a absorção no geral aumenta muito e se torna banda mais ampla. Então, os picos; então originalmente tínhamos picos afiados, mas agora temos picos mais amplos. Então, desta forma este é um desses exemplos de uma adição de uma camada porosa.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 16:11)

Então, vamos resolver um problema relacionado ao que nós temos estudo até agora. Então, o problema aqui é que o que vai ser o efeito de um MPP em mudar sua porosidade desde que os parâmetros de controle sejam mantidos os mesmos, desenhe um enredo para representar essa relação.
Então, aqui apenas uma uma modificação aqui; qual será o efeito da impendência acústica de um MPP porque ele está apenas mostrando o que é o efeito. Por isso, digamos que estamos tentando descobrir qual é o efeito da impendência acústica de um MPP quando sua porosidade é alterada e traçar um enredo que possa representar essa relação. Então, vamos resolver este problema específico aqui.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 16:59)

Então, aqui você sabe que a impendência acústica de um MPP é dada por esta fórmula; é uma complicada ok. Então, toda essa expressão é dada a você e a porosidade é essa, e esta é a porosidade; todas as expressões remanescente elas são independentes da porosidade. Então, no geral o:

ZMPP = Porosidade constante + jω

constante Porosidade

Se você pegar essa constante, isso também tem uma constante; então o que podemos escrever é um:

ZMPP = Uma Porosidade + jb B Porosidade
Por isso, Z do MPP vai ser algum valor Z; alguns: | ZMPP | = Porosidade Zconstante
. Então, | ZMPP | falta 1 Porosidade

e o:

Zcavidade = −ρc cot (kd)

Portanto, menos j os tempos deste direito. Então, o:

Ztotal = ZMPP + Zcavidade

(Consulte O Tempo De Deslizamento: 18:39)

Então, nós vamos para o próximo slide aqui; então foi isso que nós encontramos. Então, isso se torna algum consumir Z constante pela porosidade mais uma vez mais alguma constante Z ou deixe-nos dizer j constante ou se você representou em termos de constante; é: A σ
+ j B σ

E a Zcavidade aqui foi dada por esta que foi alguns j vezes alguma constante; digamos que algumas constantes C.
Então, todas essas constantes são independentes da porosidade. Então, mais uma vez alguns j times de C.
Então, estas são as constantes e o único fator variado aqui é este σ nos dois primeiros; nestas duas primeiras equações. Então, o que obtemos é; assim, a relação é muito clara; assim como o Z aumenta, como a porosidade aumenta, como a porosidade é aumentada; isso implica que Z diminuirá e como a porosidade é diminuida, Z estará aumentando e este é o tipo de relacionamento que encontramos.
Agora, digamos que se fosse para tramar apenas a Z do MPP com respeito à porosidade. Então:

ZMPP = A σ
+ j B σ

Então, mod desse MPP Z será algum modo constante. Então, será:

| ZMPP | = constante σ

Portanto, será uma relação inversa. Então, vai ser; então, isso se você traçar isso com respeito a isso, o que a gente recebe é ok. Então, Z isso com respeito a σ; por isso, é uma relação inversa. Então, isto é que é da mesma forma é y é igual a alguns tempos constantes de x ou [xy = constante].
Então, você sabe que essa equação em particular representa hiperbola retangular, [xy = constante] é alguma hiperbola retangular e a relação será e o gráfico é algo assim. Então, este é o tipo de gráfico que obteremos que pertence a uma hiperbola retangular. Então, esta será a relação entre os dois.
E de qualquer maneira; assim sendo; assim para na aula de hoje, discutimos sobre esses numericais bem como qual é o efeito da introdução de um material poroso dentro de um MPP. Então, como você viu que aumentou a magnitude geral de absorção e ela ampliou os picos; assim foi a

efeito. Em nossa próxima aula estudaremos sobre as outras duas modificações que é o que é o efeito de adicionar múltiplas camadas de painel perfurado ou particionar a cavidade. Por isso, veja você para a próxima palestra.
Obrigado.