Fuentes de ruido
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Fundamentos: son las técnicas que permiten reducir el ruido generado por fuentes de ruido: - Acústica ambiental (minimiza el impacto acústico en el ambiente), - Acústica laboral: minimiza la exposición al ruido de los trabajadores.
Se divide en 3 áreas:
Fuente: Reducir las fuerzas que originan el ruido(balanceo de equipos, reducir roce, cambio de tecnología.
Camino: evitar la transmisión (barreras acústicas, encierros, soportes, silenciadores)
Receptor: disminuir la exposición al ruido (protección auditiva, rotación).
El ingeniero debe: Entender funcionamiento de fuentes de ruido, su naturaleza acústica, estimar las emisiones, conocer técnicas de medición e instrumentación Etapas del control de ruido:1. Análisis Cualitativo y Cuantitativo: Identificar las diversas fuentes asociadas al proceso, entender como contribuye cada una al nivel global. Estudiar el entorno donde se encuentran las fuentes de ruido( aire libre, o recinto cerrado), para definir técnicas de montaje, identificar receptores y puntos críticos, identificar tipo de ruido según norma y obtener niveles de referencia.
2. Criterios de evaluación: establecer limites máximos permitidos asociados al proyecto, normas, emision inmision y exposición sonora
3.Mediciones: Emisión acústica de las fuentes: mapas del recinto, niveles de potencia y presión sonora, niveles de exposición laboral, e inmision.
4. Estimación de la reducción: comparar niveles limite y medidos, y estimar cuanto se logrará disminuir considerando todos los aspectos
5. Sistema de control de ruido. Carril
6 ImplementaciónPotencia Acustica de una fuente sonora: Caracterizan las emisiones acusticas y sirven para: calcular el NPS de una determinada fuente a una determinada distancia nps=Lw-20log(r/ro)+c, comparar las emisiones sonoras de maquinas equipos o artefactos eléctricos, determinar si una fuente cumple con un limite establecido directiva europea ruido, determinar grado de aislamiento, asesoria e ingeniería para el diseño de maquinaria y equipamiento mas silencioso.
Medición de potencia en camara reverberante: La fuente tiene q estar en normal funcionamiento, los micrófonos tienen que estar a una trayectoria de 3 metros de longitud, para calcular en bandas de frecuencia se utilizan 3 puntos discretos lo mas alejado posible de la fuente a una distancia entre si igual a la longitud de onda de la banda de frecuencia de interés. 3 0segundos por medicion en dBA.
Calculo: Indirecto requiere el uso de una fuente de referencia de un Lwr conocido, luego de realizar el metodo de medicion a la fuente, se realiza el mismo metodo a la fuente de referencia Lw=Lp(raya arriba) + Lwr-Lpr(raya arriba)
Directo: se calcula considerando T60, volumen y el área de las superficies, y hay que conocer presión atmosférica.
Medición potencia en campo libre: Cámara anecoica o grandes espacios, se establece una superficie de referencia que corresponde a un paralelepípedo que encierra a la fuente posteriormente y según sea el caso se define una superficie de medición que puede ser una semiesfera o un paralelepípedo. Los puntos de medición se fijan en la superficie de medición, se obtienen de 10 a 20 puntos, se realiza en bandas de frecuencia o niveles globales,
Calculo: se integran todos los niveles y se aplican correcciones , sonómetros tipo 1, a plena carga, dispositivo al vacio. Correccion por ruido de fondo: âL=LâP-LââP los dos con techo, Si âL <6dB la medicion es invalida, si 6<âL<15 se aplica una correccion K1, si âL>15 no se aplica correccion.
ISO3744:Ambiente Acustico:Lab que garantice campo libre sobre plano reflectante, ambiente donde el sonido reflejado no incida en el sonido directo, se puede medir un factor K del entorno y debe ser menor a 2dB. El anexo A establece estos metodos de relacion. Ubicacion y montaje de la fuente sobre plano reflectante en condiciones normales de montaje, se trata de evitar transmicion de ruido estructural de partes y piezas de montaje.
Medicion de los niveles de presion sonora:se debe definir una superficie de referencia que representa a la maquina o equipo a pedir (paralelepipedo de lados L1, L2 y L3, y debe tener la menor superficie posible) y debiera contener en su totalidad a la fuente de medicion. Si existen piezas y partes que no generan ruido se pueden dejar afuera. Superficies de referencia: Sobre 1 plano reflectante, entre 2 planos reflectantes y entre 3 planos reflectantes. Las mediciones se efectuan sobre una superficie de medicion de area S que encierre a la fuente y a la superficie de referencia y que ademas terminen en el o los lados reflectantes.
Superficie de medicion semiesfera:su origen es en Q, su radio debe ser r>=2do y r>=1m, el area de la superficie de medicion: para plano reflectante (semiesfera) es S=2pi r^2, para 2 planos reflectores (4to de esfera) es S=pi r^2 y para tres planos (1/8 esfera) es S= (pi r^2)/2
Superficie de medicion paralelepipedo: la distancia debe ser mayor a 0,25m o 1m, S=4(ab+bc+ca) con a:0,5L1+d b0,5L2+d y c=L3+d. La posicion de los microfonos o puntos de medicion esta dada en el anexo C para todos los casos vistos y se especifican en funcion de d.
Tipos de fuentes: Ventiladores : Centrifugos, (con corneta pal lao), Axiales (in y out) Existe una agrupación que estudia la ventilación que es la ashrae. El nivel generado es proporcional a la velocidad de rotacion y al diámetro y cantidad de aspas. El BFI (blade frecuency increment) es e laumento en db que se debe hacer, corresponde a la cantidad que se debe aumentar Cf en una cierta banda de frecuencias determinada por el BPF, blade frecuency passing. Una torre de refrigeración es una instalación que extrae calor del agua mediante evaporación o conducción. Las industrias utilizan agua de refrigeración para varios procesos. Como resultado, existen distintos tipos de torres de enfriamiento. Existen torres de enfriamiento para la producción de agua de proceso que solo se puede utilizar una vez, antes de su descarga. También hay torres de enfriamiento de agua que puede reutilizarse en el proceso. Para crear flujo hacia arriba, algunas torres de enfriamiento contienen aspas en la parte superior, las cuales son similares a las de un ventilador. Estas aspas generan un flujo de aire ascendente hacia la parte interior de la torre de enfriamiento. El agua cae en un recipiente y se retraerá desde ahí para al proceso de producción. Observacion: Las fuentes puntuales tienen divergencia con pendiente de -6dB por duplicacion de distancia. Las fuentes lineales radian sonido tal que su divergencia es con pendiente -3db Fuente puntual: Monopalo que radia en campo libre en forma esférica sonido en todas direcciones, en la practica la mayoria de las fuentes se considera puntualcuando se esta en campo lejan. Si la mayor dimension de la fuente es âaâ entonces a partir de una distancia a se esta en campo lejano p^2=(w*rosubcero*c) / 4*pi*r^2 si esta sobre sup reflectante abajo en vez de ser 4 es 2. Fuente lineal infinita: Supongamos una fila de fuentes puntuales incoherentes y cada una radia una potencia acustica w, si la distancia entre cada fuente âbâ y el segmento de fila infinito p^2= (w*rosubcero*c)/4*b*r, si las fuentes son coherentes todas radian en fase y abajo queda 2*pi Fuente lineal finita: Asumimos fuentes puntiales incoherentes tal que el num de fuentes sea mayor a 3 y r>igual (b/2) cos(ál) P^2=((w*rosubcero*c)/(4*pi*r*b)) *cos(án-ál) Fuentes superficiales de radiación incoherente: Las paredes de una edificaciones peuden modelar como uan fuente superficial P^2=((2*rosubcero*c*w)/(pi*H*L))*Tg^-1 (H*L/2*r*raiz de H^2*L^2*4r^2) Divergencia geometrica Es la expresión Matematica que da cuenta de la variación del nivel de presion de una fuente con Lw en funcion de la distancia ârâ, es propia de cada tipo de fuente . Fuente puntual esferica P^2= (ww*rosubcero*c)/4*pi*r^2 luego NPS=Lw-20log(r)- 10,9 Lw=10log(Wt/10^ -12 ) Fuente superficial incoherente en el eje de simetría . En campo cercano r>H o r>>L
Las fuentes puntuales tienen divergencia con pendiente de -6 dB por duplicación de distancia 20log(r)
Las fuentes lineales radian sonido tal que su divergencia es con pendiente -3dB por duplicación de distancia
Las fuentes superficiales poseen una pendiente negativa variable en el campo cercano, esa pendiente va a estar entre 0 y -6dB por duplicación de distancia en campo lejano la fuente se comporta como fuente puntual sobre plano reflectante (fuente semiesférica) Modelo de propagación del sonido al aire libre
Considera la obtención del nivel de presión sonora a una distancia r a partir del nivel de potencia y varios tipos de atenuación considera la atenuación por divergencia, directividad, y atenuaciones varias
Por directividad DI= 10log Q Q=Io/I
Para fuentes lineales como carreteras se considera Q=2, por lo tanto Di=3, salvo se especifique algun otro indice de directividad para dicha fuente. Para fuentes superficiales se considera Q=1 es decir DI=0 salvo se especifique otra cosa
En el caso de fachadas de edificios ah itu te acorday xD, -5 por todos lados y debajo de todo -10.
Atenuaciones AxAtenuación atmosferica: es pequeña respecto a las otras, un par de dB por centena de metros, su magnitud depende de la humedad relativa . Atenuación por barreras: barreras que pro b oquen sombra acustica
Atenuación por vegetación, Atenuación por efecto de suelo: depende si el terreno es blando o duro s ies duro amplifica en 3 dB
Amplificación por reverberación urbana.Efecto gradiente viento y temperatura El viento es obvio. El gradiente negativo es caliente abajo frio arriba, se va hacia arriba . Gradiente positivo frio abajo caliente arriba, se va hacia abajo . Inversion termica(metallica) frio, caliente frio, sube baja,sube .
Tipos de fuentes: Ventiladores : Centrifugos, (con corneta pal lao), Axiales (in y out) Existe una agrupación que estudia la ventilación que es la ashrae. El nivel generado es proporcional a la velocidad de rotacion y al diámetro y cantidad de aspas. El BFI (blade frecuency increment) es e laumento en db que se debe hacer, corresponde a la cantidad que se debe aumentar Cf en una cierta banda de frecuencias determinada por el BPF, blade frecuency passing. Una torre de refrigeración es una instalación que extrae calor del agua mediante evaporación o conducción. Las industrias utilizan agua de refrigeración para varios procesos. Como resultado, existen distintos tipos de torres de enfriamiento. Existen torres de enfriamiento para la producción de agua de proceso que solo se puede utilizar una vez, antes de su descarga. También hay torres de enfriamiento de agua que puede reutilizarse en el proceso. Para crear flujo hacia arriba, algunas torres de enfriamiento contienen aspas en la parte superior, las cuales son similares a las de un ventilador. Estas aspas generan un flujo de aire ascendente hacia la parte interior de la torre de enfriamiento. El agua cae en un recipiente y se retraerá desde ahí para al proceso de producción. Observacion: Las fuentes puntuales tienen divergencia con pendiente de -6dB por duplicacion de distancia. Las fuentes lineales radian sonido tal que su divergencia es con pendiente -3db Fuente puntual: Monopalo que radia en campo libre en forma esférica sonido en todas direcciones, en la practica la mayoria de las fuentes se considera puntualcuando se esta en campo lejan. Si la mayor dimension de la fuente es âaâ entonces a partir de una distancia a se esta en campo lejano p^2=(w*rosubcero*c) / 4*pi*r^2 si esta sobre sup reflectante abajo en vez de ser 4 es 2. Fuente lineal infinita: Supongamos una fila de fuentes puntuales incoherentes y cada una radia una potencia acustica w, si la distancia entre cada fuente âbâ y el segmento de fila infinito p^2= (w*rosubcero*c)/4*b*r, si las fuentes son coherentes todas radian en fase y abajo queda 2*pi Fuente lineal finita: Asumimos fuentes puntiales incoherentes tal que el num de fuentes sea mayor a 3 y r>igual (b/2) cos(ál) P^2=((w*rosubcero*c)/(4*pi*r*b)) *cos(án-ál) Fuentes superficiales de radiación incoherente: Las paredes de una edificaciones peuden modelar como uan fuente superficial P^2=((2*rosubcero*c*w)/(pi*H*L))*Tg^-1 (H*L/2*r*raiz de H^2*L^2*4r^2) Divergencia geometrica Es la expresión Matematica que da cuenta de la variación del nivel de presion de una fuente con Lw en funcion de la distancia ârâ, es propia de cada tipo de fuente . Fuente puntual esferica P^2= (ww*rosubcero*c)/4*pi*r^2 luego NPS=Lw-20log(r)- 10,9 Lw=10log(Wt/10^ -12 ) Fuente superficial incoherente en el eje de simetría . En campo cercano r