بررسي تأثير شكل بر عملكرد آكوستيكي جاذب‌هاي ريز سوراخ در فركانس‌هاي پايين

Study of the effect of shape on acoustic performance of micro perforated absorbent at low frequencies

جاذب‌هاي ريز سوراخ يكي از ساختارهايي هستند كه امروزه به‌صورت گسترده مورداستفاده قرار مي‌گيرند. مكانيسم جذب صدا توسط تلفات انرژي ويسكوز در حفرات روي صفحه صورت مي‌گيرد. در اين مطالعه خصوصيات آكوستيكي پانل‌هاي سوراخ‌دار غير مسطح در زاويه مايل به روش عددي موردبررسي قرار گرفت. روش كار: اين مقاله به بررسي تأثير شكل ظاهري بر روي عملكرد جاذب ريز سوراخ در فركانس‌هاي پايين (كمتر از 500 هرتز) مي‌پردازد. جهت پيش‌بيني ضريب جذب اين دسته از جاذب‌ها از روش المان محدود سه‌بعدي استفاده شد. همچنين نتايج به‌دست‌آمده از جاذب‌هاي شكل دار با جاذب ريز سوراخ تخت مورد مقايسه قرار گرفت. بعد از صحت سنجي نتايج عددي با نتايج آزمايشگاهي ( امپدانس تيوب)، 6 طرح مختلف به‌عنوان شكل ظاهري صفحات ريز سوراخ در نرم‌افزار كامسول مالتي فيزيكس نسخه 5.3a تعريف شد. يافته ها: شكل دار كردن باعث ايجاد عمق متغيري در پشت صفحه سوراخ‌دار مي‌شود و همين باعث ايجاد رزونانس در فركانس‌هاي پايين‌تر مي‌شود. به طور كلي شكل‌هايي كه حالت فرورفته يا مقعر هستند نتايج بهتري نسبت به بقيه طرح‌ها و شكل تخت دارند و ضعيف‌ترين نتايج مربوط به شكل‌هاي محدب يا برآمده بودند. نتيجه گيري: شكل‌دهي موجب ايجاد اختلاف‌فاز، زاويه‌دار شدن موج صوتي و همچنين نحوۀ انعكاسات موج صوتي مي‌گردد و در نهايت باعث تغيير در ضريب جذب مي‌شود.

Micro-perforated absorbents are one of the structures that are widely used nowadays. The sound absorption mechanism is performed by viscous energy losses in the cavities on the plate. In this study, the acoustic properties of non-flat perforated panels in oblique angle was investigated in numerical method. Material and Methods: This paper examined the effect of the surface shape on the micro perforated absorber performance at low frequencies (less than 500 Hz). The three-dimensional finite element method was used to predict the absorption coefficient of this group of adsorbents. Also, the results obtained from the shaped absorbents were compared with the flat micro perforated ones. After validating the numerical results, six different designs were defined as the surface shape of the micro perforated plates in the COMSOL Multiphasic, Ver. 5.3a software Results: The results reflected the fact that the factor of the surface shape can be used as a contributing factor in lower frequencies. In general, the dented or concave shapes provide better outcomes than other flat designs and shapes and the convex or outward shapes bring the weakest results. Conclusion: To explain this function, shaping creates a phase difference and angling the sound wave and creates a variable depth behind the micro-perforated plate. It also influences the reflection process which affect the absorption coefficient