Estudo de geração de ruído em reatores de núcleo de ar

Abstract

Reatores elétricos são equipamentos utilizados principalmente para limitar a corrente de curto-circuito ao longo de alguns sistemas, inibir a formação de tensões muito instáveis em fornos a arco durante o processo de fundição de ferro e reduzir as correntes harmônicas em sistemas de distribuição de energia. Como hoje em dia as subestações e as indústrias que utilizam esses equipamentos estão mais próximas aos centros urbanos, órgãos ambientais, principalmente na Europa e Estados Unidos, passaram a exigir a especificação do nível de potência sonora gerado por reatores elétricos. Dessa maneira, um estudo é realizado para caracterizar as forças de excitação que provocam a vibração das paredes do reator e geram ruído. Como as paredes dos reatores são formadas por fios de alumínio bobinados e encapsulados por resina e fibra de vidro, ensaios dinâmicos são realizados para caracterizar as propriedades mecânicas desse conjunto de materiais. Uma avaliação experimental de um protótipo é realizada para caracterizar os modos naturais de vibração, a forma de vibração do equipamento em funcionamento e o nível de potência sonora radiado. Para determinar a vibração das paredes do reator são desenvolvidos modelos analíticos e em elementos finitos. Já para determinar o nível de potência sonora são utilizados modelos analíticos, em elementos finitos e elementos de contorno. Na seqüência, os modelos de radiação sonora são comparados com resultados experimentais apresentando boa concordância. Dessa forma, é possível concluir que apesar de conterem algumas simplificações os modelos fornecem bons resultados.