Uso de materiais acústicos metálicos em filtros de descarga de sistemas de refrigeração

Abstract

Dentre as principais fontes de ruído e vibrações em compressores herméticos, a pulsação do gás de refrigeração no sistema de descarga é responsável por uma parcela significativa de ruído radiado pela carcaça e pela pulsação, transmitida ao gabinete do refrigerador. A pulsação é transmitida ao gabinete através do condensador ao qual encontra-se diretamente conectado. Um método tradicional do controle de ruído do compressor é através do uso de materiais porosos na câmara principal do filtro acústico. A caracterização dos parâmetros macro-acústicos (resistividade ao fluxo, porosidade, tortuosidade e comprimento característico viscoso e térmico) de materiais porosos é essencial para avaliar o comportamento do material e realizar análises experimental, numérica e analítica. A representação do meio poroso se dá com o uso do modelo de fluido equivalente JCA (Johnson-Champoux-Allard), que considera tais parâmetros. Um processo de otimização foi realizado para obtenção de parâmetros ótimos do material poroso metálico, visando maximizar a perda de transmissão sonora do filtro acústico na faixa de frequência de 500 Hz a 5 kHz. Protótipos foram avaliados e apresentaram melhor performance que o filtro acústico (reativo) atual de um compressor.

Abstract : Gas pulsation is an important noise source in household refrigerators. The pulsation is generated in the compressor discharge chamber and it is transferred to the cabinet through the condenser, which is directly connected to the back of the system. The discharge muffler has a considerable contribution of the noise refrigerator. The noise control is through metallic porous material used in expansion chamber of the muffler. The experimental characterization of the macroacoustic parameters of porous medium (airflow resistivity, porosity, tortuosity, vicous and thermal length) was did to compare the validations, such as numerical and anlytical. The porous material was modelled by Johnson-Champoux-Allard (JCA) approach as an equivalent fluid. The parametric optimization of the material is a powerfull tool to maximization the transmission loss of the acoustic system. The range frequency optmized is 500 Hz to 5kHz. Prototypes were developed and improved if compared with current muffler of the compressor.