Avaliação da utilização de ressonadores de Helmholtz no tratamento acústico de painéis duplos

Abstract

Este trabalho avalia a utilização dos ressonadores isolados ou em conjunto com os materiais porosos para o tratamento termoacústico de painéis duplos. Para a avaliação da perda de transmissão (TL), inicialmente, foi criado um modelo numérico para avaliar a absorção em tubo de impedância dos ressonadores e materiais porosos. Os resultados foram validados utilizando o método das matrizes de transferência (TMM) e o experimento no tubo de impedância. Na sequência foi proposta uma configuração onde o ressonador estava incluso no material poroso. Os resultados obtidos para esta configuração foram comparados com TMM e experimentos. Devido a algumas dúvidas no funcionamento dos ressonadores, criou-se um modelo paramétrico para avaliar a espessura da camada de ar na frente do pescoço do ressonador (t) e a espessura de ar lateral ao pescoço do ressonador (R_ar). Com este modelo foram definidos valores mínimos para t e R_ar para que tivesse funcionamento pleno. Por fim, foram utilizados ressonadores com ou sem material poroso para a determinação da TL de painéis duplos utilizando FEM, TMM e experimento em câmaras reverberantes. Para as análises de TL foram feitas diversas configurações a fim de determinar em qual delas os ressonadores possuem maior influência na resposta da TL dos painéis. Com os resultados obtidos, observou-se que para o modelo numérico a melhor configuração teve um ganho de 10 dB na frequência de sintonia do ressonador, já para o experimento esse ganho foi de aproximadamente 11 dB.

Abstract : This work evaluates the use of the resonators alone or in conjunction with the porous materials for the thermoacoustic treatment of double panels. For the evaluation of the transmission loss (TL), initially a numerical model was created to evaluate the absorption in impedance tube of the resonators and porous materials. The results were validated using the transfer matrix method (TMM) and the impedance tube experiment. In the sequence, a configuration was proposed where the resonator was included in the porous material. The results obtained for this configuration were compared with TMM and experiments. Due to some doubts in the operation of the resonators, the parametric model was created to evaluate the thickness of the air layer in front of the resonator neck (t) and the lateral air thickness to the resonator neck (R_ar). With this model, minimum values for t and R_arwere defined for full operation. Finally, the resonators with or without porous material were used for the determination of TL of double panels using FEM, TMM and experiment in reverberant chambers. For the TL analysis several configurations were made in order to determine in which of them the resonators would have greater influence in the TL response of the panels. With the results obtained, it was observed that for the best configuration of numerical model had a gain of 10 dB in the tuning frequency of the resonator, already for the experiment that gain was approximately 11 dB.