Acustica Tema V controle passivo

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Prof. Dr. Leopoldo P. R. de Oliveira
Universidade de São Paulo
Escola de Engenharia de São Carlos
Departamento de Engenharia Mecânica
SEM5917 - Acústica
Prof. Dr. Leopoldo P. R. de Oliveira
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Objetivos:
Discutir, qualitativamente, o controle passivo de ruído
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Princípio Físico
Conteúdo em frequencia da fonte é um informação importante 
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Exemplo
Número de dentes na engrenagem (e rotação do eixo) 
determinam a(s) frequencia(s) de disturbio
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Princípio Físico
Ondas de baixa frequencia ultrapassam barreiras mais facilmente
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Exemplo
Ondas de baixa frequencia ultrapassam barreiras mais facilmente
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Princípio Físico
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Exemplo
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Princípio Físico
Longe da fonte, as frequencias baixas prevalecem
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Exemplo
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Princípio Físico
Perto da fonte, as frequencias altas prevalecem
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Exemplo
Posicionar-se o mais longe possível da fonte ou
Diminuir a frequencia da fonte
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Princípio Físico
Efeito do posicionamento de fontes e superfícies reflectoras
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Exemplo
Layout de chão-de-fábrica
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Princípio Físico
Processos de fabricação
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Exemplo
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Exemplo
Processo adequado
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Exemplo
Exposição do trabalhador
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Princípio Físico
Quanto menor a energia cinética, menor o ruído
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Exemplo
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Exemplo
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Princípio Físico
O ruído viaja longas distâncias através de caminhos estruturais
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Exemplo
Isolação de fontes 
deve ser a primeira 
iniciativa em 
qualquer estudo de 
redução de ruído
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Princípio Físico
Fontes de vibração podem potencializar sua geração de ruído se 
encontrarem superfícies (radiadores acústicos)
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Exemplo
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Princípio Físico
Dentre os fatores que potencializam a radiação sonora está o 
tamanho da fonte, ou seja, fontes menores radia menos
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Exemplo
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Princípio Físico
A transmissão de vibração para outras fontes depende da massa
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Exemplo
Sempre que possível, 
montar potenciais 
fontes separadas, em 
fundações massivas e 
independentes
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Princípio Físico
Bordas liveres permitem que o ar circule, criando fontes do tipo 
dipolo, que são radiadores pobres
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Exemplo
Proteção de placa pode 
isolar o ruído, mas pode 
representar, em si, uma 
fonte importante. 
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Exemplo
Por sua vez, a correia pode ser 
substituida, diminuindo a radiação 
sonora proveniente deste 
componente
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Exemplo
Outro exemplo de superfícies com diferentes eficiências de 
radiação sonora
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Princípio Físico
Amortecimento estrutural
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Exemplo
Material composto, laminado, etc.
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Princípio Físico
Ressonâncias: porblema ou solução?
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Exemplo
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Exemplo
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Princípio Físico
Freqüências de Ressonância podem ser modificadas, já que altas 
frequencias são mais facilmente controladas passivamente
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Exemplo
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Princípio Físico
Uso de montantes para isolar fonte ou receptores
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Exemplo
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Montantes esclolhidor (ou projetados) incorretamente podem 
piorar o problema
Exemplo
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Exemplo
Diferentes condições de operação requerem soluções distintas
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Exemplo
Não só os montantes, mas a ressonância do predio é importante
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Evitar também a transmissão de ruído via conectores
Exemplo
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Princípio Físico
Transmissibilidade depende da densidade da parede
Esta análise é muito simplificada, outros fatores podem ser tão importantes quanto
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Exemplo
Explica o uso de cortinas a base de chumbo/borracha
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Exemplo
Paredes (simples) com perda por transmissibilidade de 30dB
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Exemplo
Paredes (simples) podem atingir a mesma perda com 5 a 10 vezes 
menos peso
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Princípio Físico
Absorvedores (resistivos) grossos são eficientes tanto para altas 
como para baixas freqüências
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Exemplo
Redução de ruído em fábrica com uso de paineis absorvedores no 
teto
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Princípio Físico
Cuidados ao utlizar placas perfuradas, para não reduzir a eficiência 
do material absorvedor
Camada porosa pode assumir várias formas
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Exemplo
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Princípio Físico
Painéis absorvedores
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Exemplo
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Princípio Físico
Combinação de painéis e material absorvedor
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Exemplo
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Princípio Físico
Mudanças na tubulação podem reduzir a trasmissão de ruído
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Exemplo
Distribuição de ar condicionado
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Princípio Físico
Filtros reativos
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Exemplo
Filtros passa alta
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Exemplo
Filtro de 3 estágios para motor diesel
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Exemplo
Pistola de pintura
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Princípio Físico
Interferência destrutiva
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corner vanes:
Condicionam o fluxo
Promovem interferência
destrutiva entre fontes
harmônicas
Exemplo
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Uso de espaços como reservatório / câmara absorvedora
Princípio Físico
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Exemplo
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Dutos tratados com material resistivo
Princípio Físico
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Exemplo
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Prof. Dr. Leopoldo P. R. de OliveiraCertos pefis geram ruído tonal
Princípio Físico
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Exemplo
Modificação do perfil previne este tipo de disturbio
Exemplos são chaminés e
Antenas de rádio em carros
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Ressonador de Helmholtz
Princípio Físico
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Exemplo
Evitar escoamento perto 
de aberturas
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Escoamento não perturbado gera menos ruído
Princípio Físico
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Exemplo
Ruído de ventiladores também pode ser minimizado
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Exemplo
Ruído de ventiladores também pode ser minimizado
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Exemplo
Ferramentas pneumáticas
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Ruído de Jatos pode ser minimizado com envelope de jato com 
menor velocidade
Princípio Físico
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Exemplo
Jateador
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Altas frequencias são mais faceis de controlar
Princípio Físico
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Exemplo
Altas frequencias são mais 
faceis de controlar
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Conclusões
Antes de propor uma solução de engenharia …
É importante identificar os principais fenômenos físicos envolvidos 
na geração e transmissão de ruído
Levar em consideração as características da fonte, do meio e 
conhecer os efeitos esperados de cada uma das soluções, reativa, 
resistiva, ativa, etc…