Evaluación Teórica y Experimental de Efectos Acústicos No Lineales a Través de un Orificio
Autores: Di Giulio, Elio; Di Leva, Riccardo; Dragonetti, Raffaele
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Evaluación Teórica y Experimental de Efectos Acústicos No Lineales a Través de un Orificio
Categoría
Artes
Subcategoría
Música
Palabras clave
No lineal
Efectos acústicos
Orificio
Anillos de vórtice
Energía acústica
Modelo teórico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Los efectos acústicos no lineales se vuelven prominentes cuando las ondas acústicas se propagan a través de un orificio, particularmente a mayores amplitudes de presión, generando potencialmente anillos de vórtice y transfiriendo energía acústica al flujo. Este estudio desarrolla y valida un modelo teórico predictivo para el comportamiento acústico tanto dentro como fuera de un orificio bajo condiciones lineales. Utilizando matrices de transferencia, el modelo predice el campo acústico externo, mientras que se emplean simulaciones numéricas por elementos finitos para validar las predicciones teóricas en el régimen lineal. El montaje experimental incluye un tubo de impedancia con una placa y un orificio, soportado por un sistema construido a medida, donde un altavoz genera ondas acústicas. Se utiliza un solo micrófono para medir la velocidad de las partículas acústicas y caracterizar el fenómeno, lo que permite identificar el inicio de la no linealidad. Los datos experimentales muestran una buena concordancia con las predicciones teóricas lineales. Este trabajo representa la primera observación de efectos no lineales en un entorno de campo libre dentro de una cámara semianecoica, eliminando reflexiones de superficies externas, y demuestra la eficacia de un sistema puramente acústico (altavoz y dos micrófonos) para evaluar la velocidad del altavoz y la velocidad resultante dentro del orificio.
Descripción
Los efectos acústicos no lineales se vuelven prominentes cuando las ondas acústicas se propagan a través de un orificio, particularmente a mayores amplitudes de presión, generando potencialmente anillos de vórtice y transfiriendo energía acústica al flujo. Este estudio desarrolla y valida un modelo teórico predictivo para el comportamiento acústico tanto dentro como fuera de un orificio bajo condiciones lineales. Utilizando matrices de transferencia, el modelo predice el campo acústico externo, mientras que se emplean simulaciones numéricas por elementos finitos para validar las predicciones teóricas en el régimen lineal. El montaje experimental incluye un tubo de impedancia con una placa y un orificio, soportado por un sistema construido a medida, donde un altavoz genera ondas acústicas. Se utiliza un solo micrófono para medir la velocidad de las partículas acústicas y caracterizar el fenómeno, lo que permite identificar el inicio de la no linealidad. Los datos experimentales muestran una buena concordancia con las predicciones teóricas lineales. Este trabajo representa la primera observación de efectos no lineales en un entorno de campo libre dentro de una cámara semianecoica, eliminando reflexiones de superficies externas, y demuestra la eficacia de un sistema puramente acústico (altavoz y dos micrófonos) para evaluar la velocidad del altavoz y la velocidad resultante dentro del orificio.