Utilização de placas microperfuradas em filtros acústicos do tipo câmara de expansão para controle de ruído em dutos

Abstract

Os filtros acústicos reativos são silenciadores cujo mecanismo de atenuação sonora está associado às descontinuidades geométricas existentes em seu interior, que adicionam mudanças de impedância às ondas sonoras incidentes. Na prática, esses atenuadores, em sua maioria, destinam-se ao controle de ruído passivo em dutos de exaustão de grandes máquinas. Isso se deve ao fato de que tais atenuadores são mais eficientes em baixas frequências, região na qual ruído de exaustão possui maior amplitude. Em grupos geradores de energia, o filtro acústico reativo mais utilizado é o do tipo câmara de expansão, que consiste em súbitas expansões e contrações de área. Esse tipo de silenciador dispensa a aplicação de materiais porosos ou fibrosos, evitando a poluição do ar circundante causada pela degradação desses materiais. Neste trabalho são propostos 12 modelos de câmaras de expansão com placa microperfurada (Microperforated Panel - MPP) em seu interior, afim de que este seja uma alternativa viável no controle passivo do ruído de exaustão. Com o objetivo principal de estimar a perda de transmissão (Transmission Loss - TL) dos filtros acústicos propostos, primeiro a mesma foi obtida analiticamente, através do Método da Matriz de Transferência (MMT), utilizando o modelo de câmara de expansão simples como referência. Em seguida, foi desenvolvido um modelo numérico via Método dos Elementos Finitos (MEF) no software . Com a validação entre as duas técnicas de obtenção, foi construída uma bancada experimental que proporciona a determinação da TL via Método de Duas Cargas. Com isso, o comportamento dos atenuadores foi analisado e comparado de maneira experimental, fornecendo não só uma estimativa mais próxima da realidade, como diretrizes para aumentar e prever as amplitudes máximas de TL, de acordo com a inserção da MPP e das complexidades geométricas inseridas