تحقیق بررسی مفهوم جذب انرژی

تحقیق بررسی مفهوم جذب انرژی در 30 صفحه ورد قابل ویرایش
دسته بندی مواد و متالوژی
فرمت فایل doc
حجم فایل 38 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 30

تحقیق بررسی مفهوم جذب انرژی

فروشنده فایل

کد کاربری 6017

تحقیق بررسی مفهوم جذب انرژی در 30 صفحه ورد قابل ویرایش

تعریف جذب

مفهوم جذب [1]در آكوستیك اتلاف انرژی به هنگام برخورد موج صدا به یك سطح و سپس انعكاس آن است. كلمة «جذب» رااغلب اشخاص عادی برای بیان عمل یك اسفنج هنگامی كه آب را به خود می كشد، به كار می گیرند، كه این معنا شامل آكوستیك نمی شود. آب جذب شده توسط اسفنج دوباره در دسترس خواهد بود، اما نوفه «جذب» شده توسط آكوستیك تایل را نمی توان دوباره به دست آورد. زیرا به صورت حرارت تلف شده است. مفهوم جذب آكوستیكی در درجه نخست شامل فضاهای داخلی می شود. اگر دیواری وجود نداشته باشد، صدا فقط در اثر افزایش فاصله منبع كاهش می یابد.

اگر فرض كنیم كه یك موج با انرژی تابشی معینی با زاویه ای تصادفی به سطحی برخورد كند، مقداری از انرژی تابشی به طرف محیطی كه سرچشمه شعاع تابشی در آن قرار گرفته است، منعكس می شود و بقیه انرژی تابشی به داخل مادة سطح مزبور نفوذ و غالباً از میان آن عبور می كند. با استفاده از روش شعاعی ضریب جذب به صورت زیر تعریف می شود

انرژی باز تابشی-1

انرژی تابشی

بنابراین ضریب جذب نمایانگر نسبتی از انرژی صوتی تلف شده به انرژی سرچشمه صداست كه مقدار آن از صفر تا یك متغیر است( یعنی از صفر تا صددرصد) بنابراین اگر ضریب جذب مساوی صفر باشد، به این معناست كه انرژی تلف شده و تمام صدا در فضایی كه سرچشمه در آن است باقی می ماند. این بدان معنی است كه تمام دیوارهایاز نظر آكوستیكی «سخت» هستند و انرژی باتابیده شده با انرژی تابشی برابر است. همان طور كه این ضریب به سمت 1.0 میل می كند، یعنی انرژی بیشتر و بیشتر تلف شده است و انرژی بازتابشی رفته رفته جزء كوچكتری از انرژی تابیده شده خوهد شد. از نظر آكوستیكی به چنین سطحی «نرم» گفته می شود.

به طریق مشابه ضریب عبوری را می توان به صورت زیر تعریف كرد:

انرژی عبور كرده – 1

انرژی تابشی

انرژی كلی از جمع ضریب جذب و ضریب عبوری به صورت زیر به دست می آید.

از اتلافی كه به علت اصطحكاك به وجود می آید (تبدیل به حرارت) صرفنظر شده است. این اتلاف بر اثر اصطحكاك، بسیار اتلاف ناچیزی است، حتی در بالاتری مقدارش. بعداً خواهیم دید.

مقدار عددی ضریب جذب همان طور كه قبلاً گفته شد، برای تمام موارد شناخته شده مقداری معین بین 1% (یك درصد) برای سطوح بسیار سخت مثل فولاد صیقلی یا بتن فشرده تا 99% برای مواد بسیار جاذب است. ضریب جذب یك پنجره باز 100 درصد در نظر گرفته می شود.

بعضی ازكارخانه ها مواد جاذب آكوستیكی با ضریب جذب بالاتر از یك (یعنی جذب بهتر از 100 درصد) را هم در فهرستهای خود گنجانیده اند كه البته این كار، سود بردن از فقدان دانش پایه ای در مورد مفهوم جذب است.

در مورد تولیداتی كه معمولاً با نام « یونیت جاذب » مشخص می شوند، ماده جاذب مثل جعبه كوچكی كه روی دیوار نصب شده باشد، نسبت به سطح دیواره برآمده است. سطح بیرون آمده از دیوار تماماً با مواد جاذب پوشیده شده است، ولی جعبه به اندازة یك وجه خود از سطح دیورار را اشغال می كند. بنابراین، در این حالت در هر فوت مربع دیوار جذب بیشتری نسبت به حالتی كه سطح دیوار به طور عادی پوشیده شده باشد، خوهیم داشت. بنابراین سازندگان ضریب جذب این تولیدات را بیشتر از صد درصد ذكر می كنند. حال اگر این یونیتها متصل به هم نصب شوند، به طوری كه صدا ب وجه های كناری برخورد نداشته باشد، ادعاهای سازندگان تحقق نخواهد یافت. برای اینكه یونیتهای جاذب موثر باشند، باید با فاصله از یكدیگر قرار بگیرند. در غیر اینصورت جذب در هر فوت مربع سطح دیوار به كمتر از صد درصد نزول می كند.

ضریب جذب همچنین تابعی از فركانس امواج صداست. طول موجهای كوتاهتر (فركانسهای بالا) نسبت به طول موجهای بزرگتر ( فركانسهای كمتر) خاصیت نفوذ بیشتری در دیوارها دارند و آسانتر به انرژی حرارتی تبدیل می شود. درفركانسهای بالاتر نسبت به فركانسهای پایین عموماً ضریب جذب بالاتری داریم.

یكی از خواص عمومی برای اینكه مواد جاذب موثر واقع شوند، داشتن سطح شفاف یا غیر حایل برای امواج صداست. همان طور كه شیشه برای نور شفاف محسوب می شود، مواردی هم برای عبور صدا شفاف هستند. دیگر اینكه مواد جاذب صدا باید دارای مكانیز می باشند كه امواج صوتی، هنگام عبور از آنها در اثر اصطحكاك به انرژی حرارتی تبدیل بشوند.

شفافیت برای صدا را می توان توسط سطوح پر منف، یا مواد سخت سوراخ سوراخ شده همراه با مواد متخلخل و یا به وسیلة پوشاندن مواد متخلخل با یك پرده خیلی سبك وزن، نازك، انحناپذیر و غیر قابل عبور برای هوا تأمین كرد. همة اینها اثر جذب كنندگی مشابهی دارند، اختلاف درنوع محیطی است كه در آن مورد استفاده قرار می گیرند. همة انواع ذكر شده كه مجموعه ای از جرمها هستند، به عنوان راكتانس آكوستیكی عمل می كنند و به هرحال همة آنها با افزایش فركانس نسبت به حالت مطلوب طرح، شفافیت كمتری در مقابل صدا از خود نشان می دهند

مقاومت جریانی [2]

ساختمان داخلی مواد یعنی تاروپود و بافت داخلی و فضاهای خالی ما بین آنها عامل ایجاد اصطحكاك و در نتیجه مقاومت در برابر حركت موجی است. پس از داخل شدن صدا به ماده، از دامنه آن كاسته می شود. این كاهش به دلیل وجود اصطحكاكی است كه موج در كوشش خود برای حركت از میان ماده با ان روبرو می شود. بنابراین، انرژی موج كاهش می یابد. كمیت اصطحكاك به وسیله مقاومت ماده در مقابل جریان هوا از میان آن توصیف و با نام مقاومت جریانی به صورت زیر بیان می شود.

افت فشار در دو طرف نمونه

= مقاومت جریانی

سرعت هوا در عبور از نمونه

آبسوربنت های پوسته ای (پانل)

چنانچه صفحات نازكی را كه دارای مقاومت نشت بسیار بزرگی نیز می باشند (نظیر تخته سه لائی و نئوپان و فیبر) بوسیله یك داربست چوبی بر روی دیوار نصب نمایند.

ملاحظه می شود كه این صفحات همانند آنچه كه در ابتدای بخش مصالح آبسوربنت (شكل 51) مورد بررسی قرار گرفت میتوانند در فركانسهای كم، ضریب آبسورپسیون نسبتاً زیادی بوجود آورند كه فركانس روزنانس fo (فركانسی كه در آن ضریب آبسورپسیون ماكزیمم می شود ) طبق رابطه تجربی.

تعیین می گردد كه در آن M جرم صفحه برحسب كیلوگرم در هر متر مربع و d فاصله هوائی پشت صفحه (ضخامت چوبهای داربست) برحسب سانتیمتر می باشند.

مثلاً برای یك صفحه نئوپان بوزن 10 كیلوگرم در متر مربع ؟؟ بستگی به تقسیمات داربست دارد و با بكار بردن مواد پوروز در پشت پوسته ها می توان ضریب آبسورپسیون را تا 50% الی 70% رسانید.

بدین سان با وجود صرفه جوئی در مصرف مواد آبسوربنت، میتوان ضریب آبسورپسیون قابل ملاحظه ای كه با مواد پوروز فقط با ضخامت خیلی زیاد میسر می گردید، بدست آورد.

از روند منحنی شكل 51 (D) دیده می شود كه آبسوربنت های پوسته ای را فقط در صورتی كه مواد آبسوربنت نوع دیگری نیز بكار برده شده باشد میتوان مورد استفاده قرار داد.

آبسوربنت های پوسته ای در منازل خود بخود وجود دارند – زیرا كلیه گنجه ها و كمدها و كلیه دیوارهای نازك (تیغه) و در و پنجره و غیره اثر جذب نغمه های بم را دارند.

در مكانهائی كه لوازمی از این قبیل وجود ندارد (تونل – زیرزمین – حمام – بناهای بتونی و نظایر آن ) اثر نامطلوب واخنش طولانی نغمات با فركانسهای بم را میتوان بخوبی احساس نمود.

در سال 1862 هلمهولتس دانشمند فیزیكدان آلمانی روابط مربوط به كاوكهای (محفظه) توخالی (رزوناتر) را بصورت قوانین فیزیكی رزوناترها وضع نمود كه امروزه از آن در فیزیك و معماری استفاده فراوان می شود. بدیهی است كه كاربرد رزوناتر برای جذب نغمه های بم می باشد و بعلت گرانی قیمت و اشكالات اجرائی فقط برای موارد خاص (از قبیل استودیوهای رادیو و تلویزیون ) قابل اجراء می باشد.

ساختن رزوناتر با مصالح عادی مشكل است و از این رو در عمل برای این منظور از آجرهای توخالی و همانند آن ها و یا از آكوستیك تایل و یا آبسوربنت های پوسته ای كه با فاصله ای از یكدیگر نصب گردند استفاده می گردد.

– دستگاه مولد امواج ساكن

(Standing Wave Apparatus Type 4002)

اصول این دستگاه بر اساس لوله كنت استوار شده است. به كمك این دستگاه با استفاده از خاصیت امواج ساكن (تداخل امواج) می توان میزان ضریب جذب و امپدانس اكوستیكی یك ماده را سریع و آسان (البته با تقریب) بدست آورد.

دو نوع لوله به قطرهای 3 و 10 سانتیمتر با جعبه بلندگو قابلیت اتصال دارد. ؟؟ لوله به قطر 10 سانتیمتر اندازه گیری را در رنج فركانسی 90 تا 1800 هرتز و لوله اندازه گیری را در رنج فركانسی 800 تا 6500 هرتز ممكن می سازد.

دستگاه اندازه گیری فوق مجموعاً از عناصر زیر تشكیل یافته است:

1- میكروفن

2- واگن متحرك حامل میكروفن

3- بلندگو

نحوه انجام عمل اندازه گیری بدین صورت است كه در وهله اول بوسیله یك نوسان ساز موجی به بلندگوی سیستم اعمال می شود. بلندگو بصورتی تعبیه شده كه ارتعاشات حاصل از آن به سمت انتهای لوله یعنی محل نصب ماده جذب رفته و پس از برخورد با آن قسمتی از موج جذب ماده شده و قسمتی دیگر بازتاب می شود. میله باریكی ارتعاشات لوله را به میكروفنی كه در روی ریل حركت می كند منتقل می سازد كه پس از دریافت ارتعاشات توسط میكروفن، اندازه گیری مقادیر حداكثر و حداقل میسر می شود.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *