ruido de maquinas
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Introducción
• Predecir la potencia sonora de equipamientos industriales.• Identificar fuentes de ruido de cada tipo de maquinaria y
presentar ecuaciones. Lw.
• Analizar:
– Ruido generado por ventiladores, extractores.– Ruido de válvulas.– Ruido de motores.– Ruido de compresores.
Ventiladores y extractores
• Es una maquina rotativa que pone el aire o un gas en movimiento y transmite energía (motor – propulsor giratorio) para generar la presión necesaria para mantener un flujo constante de aire
• Dos tipos:
– Sistemas de flujos axial. Bajas presiones estática. Uso en oficinas, casas, etc.
– Sistemas de flujo centrifugo. Altas presiones estáticas y caudal. Uso en Industria
Sistemas de flujo axial
Sistemas de flujo axial
• Sistema axial con guías.– Usos: Extractor de humos, sistemas de pulverización,
hornos secadores.
Sistemas de flujo axial
• Sistema tubo axial.– Genera presiones bajas y medias, se emplea en
acondicionadores de aire.
Sistema de flujo axial
• Sistema hélice.– Se usa como extractor de tejados sin utilizar ductos.
Bajas presiones y alto flujo de aire
Sistemas de flujo Centrifugo
Sistemas de flujo centrifugo
• Aspas curvadas hacia delante.– En situaciones de baja presiones y grandes volúmenes
de aire. Usos, hornos y aire acondicionado.
Sistemas de flujo Centrifugo
• Aspas curvadas hacia atrás.– Usadas en ventilación.
Sistema de flujo Centrifugo
• Aspas airfoil.– Se usa en ventilación con grandes volúmenes de aire.
Calefacción o aire acondicionado.
Sistemas de flujo Centrifugo
• Aspas radiales.– Se usa en movimiento de arenas, viruta de madera y
corte de papel.
Fuentes de Ruido de ventiladores y extractores
• Ruido aerodinámico de banda ancha producido por campos de flujo turbulento y vortices. Zonas con elementos estacionarios en estos flujos turbulentos como soportes que están cerca de la aspas contribuyen al ruido.
Fuentes de Ruido de ventiladores y extractores
• Este ruido se concentra en la frecuencia de paso FP y sus armónicos.
• Ruido debido a vibraciones de estructuras y de las aspas.
• Los sistemas de aire tienen puntos de eficiencia máxima (curva de rendimiento del ventilador). La eficiencia máxima significa menos ruido y economizar energía.
60
_____ RPMrotaciondevelocidadaspasdenumeroFp
Ruido de motores
• TIPOS DE RUIDO• Ruido magnético.
Fuerzas magnéticas que actúan en el rotor y en el estator, a través del espacio de aire.
Depende de :Densidad de flujo magnético.Número y forma de los polos.número y forma de ranuras.geometría del espacio de aire.
Ruido de Motores
• Ruido mecánico.
– Depende de:
– Desbalanceo de motor.
– Bujes y rodamientos.
– Fricción de las escobillas.
– Fricción accidental de los componentes de los rotores y estatores.
– Ruido debido a componentes sueltos.
Ruido de motores
• Ruido aerodinámico.
– Depende de:
– Vórtices.
– Flujos turbulentos del aire de refrigeración.
– La potencia sonora depende de la velocidad de rotación.
Ruido de motores
• Estimación de niveles ruido.
– Es del tipo de banda ancha con componentes de tonos puros.
– El flujo de aire turbulento de refrigeración en el espacio de aire del motor y partes fijas del motor provoca el ruido de banda ancha.
– El ruido de tonos puros es producido por la frecuencia de paso de las aspas del motor.
7)log(15)log(20 NhpkLw
Ruido de motores
• Factor K
Frecc 31.5 63 125 250 500 1K 2K 4K 8K
7 9 13 15 16 16 14 7 0
Ruido de válvulas
• Válvulas de descarga o reguladores de presión.
• Elementos de descarga de fluidos a la atmósfera o a un medio de menor presión.
• El ruido es generado por cambios bruscos en las condiciones del fluido. Es decir, justo en el paso del orificio existen condiciones de menor presión y alta velocidad de flujo por lo tanto el flujo laminar se transforma en flujo turbulento en la salida de la válvula.
• La frecuencia fundamental de tal ruido se determina:
dkV
f
Ruido de válvulas
• Niveles de ruido.– Existen varias relaciones empíricas para el cálculo de
potencia sonora pero válido para cada fabricante de válvulas en particular.
– Nakano desarrolló la siguiente relación empírica para el cálculo del nivel de potencia sonora de válvulas de gas.
DondeT: Temperatura en grados Kelvin del gas en el tubo.G: Velocidad e la masa del flujo en la válvula Kg-sF: Factor.
)log(GTFBALw
Ruido de válvulas
• Donde
P1: Es la presión en la entrada.
P2: Es la presión de salida.
Gama: Es la razón calórica del gas.
Las constantes A y B dependen del tipo de válvula.
1
1
21
PP
F
Ruido de válvulas
Ruido de válvulas
• El espectro de la potencia sonora se calcula restando la atenuación que se muestra en un gráfico del nivel de potencia sonora.
• Esta curva tiene un máximo en la frecuencia fundamental de ruido.
Ruido de Compresores
• Sistemas mecánicos con parte fija y parte rotativa destinados a aumentar la presión de los fluidos.
• Compresores de membrana
Ruido de Compresores
• Compresores de engranajes.
Ruido de Compresores
• Compresores de lóbulos.
Ruido de Compresores
• Compresores de paletas.
Ruido de Compresores
• Compresores de embolo.
Ruido de Compresores
• Niveles de ruido– Turbulencias del flujo de aire.
– Interacción del flujo entre los rotores y estatores y otras partes estructurales.
– Bolt, Beranek y Newman :
hpKLw log1070
Frecc 31.5 63 125 250 500 1K 2K 4K 8K
18 14 12 8 7 11 12 9 4
Ruido de Compresores
• Bolt, Lasask y Frost.– Considera el efecto de la velocidad de rotación
800log5081)log(20
UhpLw
60)__(
)(aspasderadio
RPMU
Ruido de compresores
• Igual que en el ruido de válvulas, para obtener la potencia sonora en bandas de frecuencia se resta las atenuaciones que están en una curva mas 4 dB.
FIN