Análise das fontes de ruído de um sistema compacto de refrigeração

Abstract

Os sistemas de refrigeração estão entre as tecnologias mais importantes para os seres humanos, esses possibilitam desde a refrigeração de componentes eletrônicos até o armazenamento e conservação de alimentos. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de identificar e analisar as fontes de ruído de um sistema compacto de refrigeração. Foi desenvolvido um estudo de caracterização das principais fontes por meio de experimentos. Verificou-se que o ventilador externo é a principal fonte de ruído do sistema e que ao retirar a clausura do produto têm-se uma redução do ruído radiado. Um análise modal experimental da hélice do ventilador externo foi realizada para investigar se os modos de vibração são excitados durante o funcionamento. Por fim, foi realizada uma investigação do ruído de origem magnética dos ventiladores e uma modelagem numérica para o cálculo da força magnética do motor elétrico foi aplicada. Com base na análise dos resultados verificou-se que para o ventilador externo, há uma interferência entre o ruído de origem aerodinâmica e magnética. Do cálculo da força magnética foi demonstrado que as componentes espectrais de maior amplitude coincidem com o ruído aerodinâmico de frequência discreta.

Abstract: Refrigeration systems are among the most important technologies to humans, they enable everything from refrigeration of electronic components to storage and preservation of food. This work aimed at identifying and analyzing the noise sources in a compact refrigeration system. A study was carried out to characterize the main sources of noise. It was verified the external fan is the system main source of noise and that when removing the enclosure from the product reduces the radiated noise. An experimental modal analysis of the external fan propeller was performed to investigate whether vibration modes are excited during operation. Finally, an investigation of the magnetic noise of the fans was carried out and a numerical modeling to calculate the magnetic force of the electric motor was applied. Based on the analysis of the results it was verified that for the external fan, there is an interference between the aerodynamic and magnetic noise. From the calculation of the magnetic force it was shown that the higher amplitude spectral components coincide with the discrete frequencies of aerodynamic noise.