Artigo

AVALIAÇÃO DA POROSIDADE DE MATERIAIS ABSORVENTES UTILIZADOS EM FILTROS ACÚSTICOS DISSIPATIVOS

GROSSL, Vinicius Antonio1; LIMA, Key Fonseca de2;

Resumo

Introdução:O ser humano está sujeito à exposição a ruídos indesejáveis contínuos e intermitentes emitido por estes veículos. Para atenuar ou até mesmo eliminar estes ruídos, em muitas situações, é necessário um filtro acústico. Os ruídos automotivos emitidos são de baixa frequência e possuem energia significativa até aproximadamente 1000 Hz. Para solução desse problema é preciso de filtros acústicos para baixas frequências, sendo necessário para maior eficiência grandes volumes e/ou material absorvente em seu interior. Os materiais absorventes são geralmente fibrosos e consequentemente, porosos. Além disso, possuem a propriedade de serem excelentes dissipadores acústicos para uma grande banda de frequência. A eficiência de um material absorvente fibroso é conduzida por duas propriedades: a porosidade e a resistividade do fluxo (R). A porosidade é a fração do volume de ar do material absorvente, que é calculado pela razão entre o volume de poro livre e o volume total do material absorvente.

Objetivo:O presente trabalho de IC tem como objetivo avaliar experimentalmente a porosidade de materiais fibrosos/porosos sintéticos e naturais com uma bancada para avaliação de materiais absorventes, construído no Laboratório de Dinâmica da PUCPR e correlacionar, a porosidade com a resistividade de fluxo (R), avaliada em trabalhos anteriores.

Metodologia:Para projeto de IC foram avaliadas amostras de 5, 10, 20 e 22 mm de espessuras, ambas de 100 mm de diâmetro de quatro materiais absorventes: duas espumas com densidades de 45,5 e 26,6 kg/m³, fibra de coco e sisal. Onde cada amostra é fixada em uma câmara porta amostra que é selada e depois é aplicada uma sob pressão através de um pistão, o qual resulta em um aumento do volume interno da câmara. Com os valores da queda de pressão e da variação do volume da câmara é calculada a porosidada com as equações de Champoux et al., 1991.

Resultados:Os resultados da porosidade a para fibra de sisal ficaram em 0,46±0,01, para a fibra de coco em 0,46±0,01 e para as espumas com maior e menor densidade em 0,87±0,01 e 0,91±0,01, respectivamente. Os resultados da Resistividade de Fluxo para estes quatro materiais são: 4.294, 5.972, 16.595, 4.102 Pa.s/m2, respectivamente.

Conclusões:Conclui-se que todos esses materiais podem ser usados como materiais absorventes para filtros acústicos dissipativos uma vez que possuem alta resistividade de fluxo. Com relação a porosidade somente as espumas apresentaram altos valores que são desejáveis em matérias absorventes. Além disso, os resultados mostraram que não há uma correlação direta entre a porosidade e a resistividade de fluxo das amostras.

Palavras-chave:Porosidade. Material absorvente. Fibra de coco. Fibras de sisal. Espuma comum.

Legendas

    1. Estudante
    2. Orientador