Modelado de la radiación acústica generada por un compresor utilizado en refrigeración ubicado en un espacio cerrado

Abstract

El control de ruido con el modelado de su fuente son necesarios para atenuar la molestia producida por el sonido de los compresores reciprocantes en los refrigeradores domésticos. Este trabajo investigativo desarrolla técnicas de modelado semifísico de base fenomenológica que permiten calcular y simular la dinámica de la presión sonora debida al compresor para un dominio regular de aire. En el enfoque fenomenológico se plantean los principios de conservación de masa y la ley de newton, que llevan a la ecuación de onda en tres dimensiones espaciales, junto con condiciones de frontera de paredes rígidas aplicadas a 6 o 5 caras de un paralelepípedo regular, esta última para emular las fronteras de una cámara de compresor real. En el empírico, se desarrolló un modelo ARX que describe la relación entre la vibración de la carcasa y la presión sonora a 8cm de distancia hacia la cara abierta. Los modelos obtenidos reflejan un buen ajuste con la dinámica y las componentes espectrales de frecuencia del fenómeno real permitiendo establecer las posibles estrategias de control según sus resultados

Abstract : Noise control including source modeling are key steps for minimizing the discomfort produced by reciprocating compressor noise of household refrigerators. This research develop phenomenological-based semi-physical modeling techniques to calculate and simulate the dynamics of sound pressure inside a regular air volume. In the first-principles point of view, mass conservation principle and Newton law are considered, leading to 3D wave equation complemented with boundary conditions of five rigid walls of a regular parallelepiped regular volume, representing the compressor chamber geometry and using six rigid walls for evaluate the full closing effect. From the empirical point of view, an ARX model was developed to relate compressor shell vibration pressure with sound pressure measured 8 cm of distance far from the vibration transducer toward open boundary of volume. Models obtained show good fit on dynamics and main spectral frequency components of real phenomena, allowing to set possible control strategies based on the results