Simulação acústica · Aeroacústica · LES

Simular o ruído em fachadas e torná-lo audível

TemaÍcone de simulação acústica com uma aresta de fachada e ondas sonoras em propagação

As fachadas podem assobiar, vibrar ou gerar ruído tonal

O vento gera flutuações transitórias de pressão em lâminas, chapas perfuradas, juntas, arestas e cavidades. Algumas geometrias amplificam frequências específicas. Uma LES temporal mostra onde nasce o ruído, quais frequências dominam e como uma alteração construtiva influencia o resultado.

Visualização técnica LES de uma fachada envidraçada com estruturas turbulentas e ondas sonoras

Estruturas turbulentas tornam-se sinais de pressão mensuráveis

A LES resolve ao longo do tempo os grandes turbilhões. Formam-se campos de pressão alternados em arestas e aberturas. Os históricos de pressão nas superfícies e nos recetores permitem obter níveis sonoros, espectros e frequências dominantes.

  • Localização de fontes aeroacústicas
  • Históricos de pressão em pontos relevantes
  • Espectro de frequências e componentes tonais
  • Comparação de direção e velocidade do vento

Identificar espacialmente as oscilações periódicas de pressão

A imagem instantânea mostra o campo de pressão da oscilação estudada a cerca de 68 Hz. As zonas alternadas de pressão positiva e negativa na esteira do componente revelam o padrão de excitação. A sequência temporal permite obter as frequências dominantes e o sinal audível.

Campo de pressão CFD em torno de um componente de fachada com zonas alternadas de pressão positiva e negativa

Da geometria da fachada à frequência audível

O modelo reproduz arestas, aberturas e cavidades que podem gerar som. Direções e velocidades representativas do vento são calculadas de forma transitória. Depois, os sinais de pressão são avaliados no domínio do tempo e da frequência. São posicionados microfones virtuais em pontos recetores representativos no campo de escoamento para registar a evolução temporal da pressão. A partir destes dados determinamos níveis de pressão sonora e frequências dominantes e geramos uma amostra comparativa em WAV ou MP3.

  1. 01

    Modelar os detalhes da fachada e possíveis fontes

  2. 02

    Executar LES transitórias para os casos de vento relevantes

  3. 03

    Registar flutuações de pressão nos elementos e recetores

  4. 04

    Determinar frequências por análise espectral e localizar as fontes

  5. 05

    Preparar o sinal calculado como WAV ou MP3 para auralização

Resultados para ver e ouvir

A avaliação combina mecânica dos fluidos e acústica. Mostra se o ruído é tonal ou de banda larga, em que situação de vento ocorre e qual variante reduz melhor a sua geração.

Nível de pressão sonora e espectro Frequências dominantes em hertz Mapas das zonas geradoras de som Comparação de arestas, juntas, lâminas e chapas perfuradas Amostra áudio em WAV ou MP3

Os resultados tornam-se um ficheiro áudio

Pode ser criada uma amostra de audição escalada a partir do sinal transitório de pressão. As diferenças entre variantes tornam-se intuitivas e complementam gráficos, espectros e níveis sonoros.

Perguntas frequentes

Quando é útil uma simulação acústica LES?

Quando o ruído surge apenas com certas velocidades ou direções do vento, quando se suspeita de ruído tonal ou quando pequenos detalhes podem ser a fonte.

É possível determinar o tom exato?

Sim. O espectro calculado a partir do histórico de pressão mostra frequências dominantes e possíveis ressonâncias.

É possível ouvir o resultado?

Sim. O sinal calculado pode ser preparado como WAV ou MP3 para comparação.

Podem comparar-se variantes construtivas?

Sim. Arestas, áreas abertas, espaçamentos e medidas de amortecimento podem ser comparados com o mesmo vento.

Verificar cedo os detalhes de fachada suspeitos

Definimos consigo a geometria, os casos de vento, a análise de frequências e as variantes adequadas.

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