1000°C sıcaklığa maruz kalan numunenin soğutulduktan sonrak

Para a definição do modelo de simulação, inicialmente foi feito uma avaliação do ambiente físico (construção predial) do piso dos geradores no entorno da UG01, buscando identificar alguns parâmetros da construção, tais como: os materiais das paredes, teto e piso, bem como a distribuição de todo maquinário e equipamentos auxiliares. As dimensões e propriedades utilizadas no modelo de simulação foram as da construção real, extraídas da própria planta baixa. O ambiente físico foi modelado de forma prismática com comprimento de 27,5m, largura de 33,5m e altura de 7,5m. O valor da altura é tomado como a média das alturas do piso dos geradores e do piso dos operadores, com alturas respectivas em 11,10m e 3,9m. Uma forma prismática foi adotada para o ambiente visto que o software somente simula geometrias retangulares, com essas simplificações, busca-se simular um ambiente com um volume próximo ao volume real, assim o Tempo de Reverberação (TR) do local poderia apresentar pequenas diferenças para o cálculo do mapa acústico do ambiente simulado, isso porque o TR depende basicamente do volume do ambiente e da área de materiais absorventes distribuídos no local.

A Figura 27 mostra a planta baixa do setor avaliado, no lado esquerdo da UG-1 existe a parede ao lado da saída do poço da turbina e do lado direito existe o regulador de velocidade, vasos de pressão, painéis de comando e a UG02.

Figura 27 – Planta baixa - esquema dos pisos

Fonte: Elaboração do próprio autor

Para a simplificação do modelo foi utilizado coeficiente de absorção do concreto sem pintura tanto para as paredes, como para o teto e piso. A Tabela 7 apresenta os valores de coeficiente de absorção utilizados.

Tabela 7 – Coeficiente de absorção do bloco de concreto sem pintura Coeficiente de Absorção de Sabine

Frequência (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Bloco de Concreto

sem Pintura 0.35 0.45 0.30 0.30 0.40 0.25

Fonte: Adaptado de Kinsler (1999)

Para o ambiente simulado, neste primeiro modelo, foi utilizado uma única fonte de ruído associada ao ruído da unidade geradora, sendo considerada como uma fonte com as características de uma fonte pontual. A fonte está junto ao piso, de forma que no modelo simplificado foi considerado a presença de uma superfície rígida infinita, no caso o piso. A presença dessa superfície rígida causa a reflexão de toda a energia sonora para um espaço semi infinito. As ondas de propagação são semi esféricas e a energia sonora nesse caso atravessa uma área de valor _2C -, conforme discutido anteriormente na Seção 3.2.

Com essas considerações as directividades foram ajustadas com base na orientação e distribuição de equipamentos e maquinários auxiliares e nos valores medidos. As directividades utilizadas no modelo de simulação estão apresentadas na Figura 28.

Figura 28 – Directividades atribuídas a UG01

Fonte: Elaboração do próprio autor

Os níveis de ruído utilizados para simulação foram definidos com base nos valores medidos dentro da sala amarela (DSA). A Tabela 8 mostra os valores utilizados por bandas de frequências.

Tabela 8 – Valores de pressão sonora medido dentro da sala amarela (DSA) da UG01

DSA 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz 4000 Hz

UG01 dB(A) 107.1 105.8 102.6 99.8 93.1 87.6

Uma vez definidos os parâmetros necessários para alimentar o modelo de simulação passou-se ao processo de simulação propriamente dito.

O modelo de simulação foi feito utilizando o software CadnaSAK. No processo de simulação o software utiliza os conceitos de acústica geométrica mais especificamente um método híbrido envolvendo os métodos de traçado de raios e fonte imagem virtual descritos na Seção 3.4.3 do capítulo anterior.

O software utiliza como dados de entrada, as características do ambiente físico e das fontes de ruído atribuídas ao modelo. O software realiza o cálculo do mapa acústico, seguindo padronizações dispostas na norma alemã VDI 3760.

A Figura 29 mostra a interface inicial do software CadnaSAK onde é possível observar as várias abas de funcionalidade do software. Em destaque estão às abas Calculate, Room Parameters e Graphical Representation, essas três são de suma importância para a criação do modelo.

Figura 29 – Interface inicial do software CadnaSAK

Fonte: Elaboração do próprio autor

Para iniciar a criação do modelo a aba Room Parameters foi preenchida com as características do ambiente físico discutidos anteriormente, bem como com os coeficientes de absorção mostrados na Tabela 7. A Figura 30 mostra a interface da aba Room Parameters já preenchida para a criação do modelo com apenas uma UG.

Calculate Room Parameters

Figura 30 – Parâmetros para modelo de uma UG

Fonte: Elaboração do próprio autor

Com a aba Room Parameters preenchida, a aba Calculate é utilizada para dar início ao processo de cálculo do tempo de reverberação e tempo de decaimento do som no ambiente modelado, para isso foi utilizado o método de Sabine. Esse método se baseia nos dados de dimensões do ambiente e coeficiente de absorção dos materiais das paredes, teto e piso para a realização do cálculo.

A Figura 31 mostra a interface gráfica referente a aba Graphical Representation, nessa fase o modelo físico do ambiente já foi feito, neste caso passou-se ao posicionamento e inclusão da fonte no ambiente. Na aba Graphical Representation foi criada a fonte de ruído para o modelo com as características de directividades e pressão sonora conforme mostrado na Figura 28 e na Tabela 8 respectivamente.

Figura 31 – Interface gráfica CadnaSAK

Fonte: Elaboração do próprio autor

Para o cálculo da propagação e distribuição do ruído no campo acústico foram utilizados coeficientes de absorção de um bloco de concreto. A partir dos coeficientes de absorção e dos parâmetros do ambiente definidos na aba Room Parameters foi feito o calculo da propagação e distribuição do ruído no ambiente através do botão “Calc” indicado na Figura 31. O cálculo é realizado com base no número de raios refletidos e no tempo de reverberação do ambiente fechado, calculado anteriormente na aba Calculate da interface inicial. Salienta- se que no ambiente também existe a absorção do ar que é diretamente proporcional à frequência de propagação. Portanto foi considerado o efeito de absorção do ar para frequências acima de 2 kHz, ação essa, feita diretamente pelo software.

A Figura 32 mostra o mapa acústico obtido do modelo utilizando apenas uma fonte. Os níveis e valores de pressão sonora são definidos por cores e o usuário pode especificar no software exatamente o ponto em que se deseja conhecer o valor do ruído.

Figura 32 – Modelo com apenas uma fonte sonora – UG01

Fonte: Elaboração do próprio autor

No caso de uma única fonte, foi possível criar um modelo simulado com valores muito próximos dos valores medidos, pois não existe nesse primeiro modelo contribuições sonora de outras fontes, facilitando a definição dos valores de directividade e dessa forma o cálculo da propagação do ruído no campo acústico do modelo.

Para esse modelo em questão, constata-se ainda um nível de ruído maior na saída do poço da turbina, nesse ponto o ruído direto emitido sofre reflexões ao encontrar a parede localizada logo à frente na direção da propagação. A onda de propagação ao colidir com a

parede sofre reflexões ocasionando o fenômeno de interferência, que é uma consequência direta da superposição de ondas. As comparações entre valores simulados e valores medidos só são possíveis porque o software permite a criação de malhas para posicionamento tridimensional dos receptores, possibilitando inserir os receptores nos mesmos pontos X, Y e Z em que as medições foram realizadas. Dessa forma o mapa acústico mostrado na Figura 32 é o mapa que representa a distribuição sonora da malha criada pelos pontos receptores criados em função da fonte sonora atribuída ao modelo.