Análise de sistemas reativos para controle de ruído em dutos pelo método dos elementos finitos

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2005

RESUMO

Os sistemas para exaustão de gases de motores de combustão interna são umas das principais fontes sonoras em ambientes urbanos. A fim de reduzir o ruído gerado por tais equipamentos, câmaras de expansão são geralmente utilizadas por serem atenuadores reativos de ruído. Para a avaliação do desempenho acústico de câmaras de expansão, modelos matemáticos unidimensionais têm sido amplamente utilizados, mas estes não consideram os efeitos que a propagação de modos acústicos superiores e o escoamento de gases pelos dutos exercem sobre o comportamento acústico do sistema. Posto que os atenuadores reais geralmente apresentam dimensões transversais relativamente grandes, configurações geométricas complexas e são submetidos a escoamentos não uniformes em seu interior, sabe-se que tais efeitos provocam uma diferença significativa entre os resultados obtidos através de análises unidimensionais e os dados experimentais. Neste trabalho, o método dos elementos finitos (MEF) foi utilizado para avaliar a perda por transmissão apresentada por diversas configurações de câmaras de expansão. Para o cálculo das variáveis referentes ao escoamento e à propagação sonora, foi desenvolvido um programa computacional baseado no MEF. As equações algébricas foram obtidas utilizando o método de Galerkin considerando simetria axial e escoamento irrotacional. Os valores da perda por transmissão em uma câmara de expansão simples com e sem escoamento foram comparados. Então, os efeitos devido à utilização de extremidades estendidas e à inserção de uma placa rígida no centro da câmara foram avaliados. Além disso, alguns resultados numéricos foram comparados com modelos unidimensionais. Observou-se que o desempenho acústico pode ser drasticamente alterado pela existência de extremidades estendidas e/ou de uma placa no centro da câmara. A presença de escoamentos irrotacionais também afeta o desempenho acústico. Os resultados sugerem que configurações geométricas complexas tendem a ser mais sensíveis ao escoamento, enquanto que a perda por transmissão em câmaras geometricamente simples não é modificada pelo escoamento, o qual pode ser desprezado

ASSUNTO(S)

engenharia de estruturas teses. método dos elementos finitos teses.

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