مقاله جذب انرژی

این فایل با فرمت Word بوده و قابل ویرایش است و همچنین آماده پرینت می باشد

موضوع : مقاله جذب انرژی

در مورد توليداتي كه معمولاً با نام « يونيت جاذب »  مشخص مي شوند، ماده جاذب مثل جعبه كوچكي كه روي ديوار نصب شده باشد، نسبت به سطح  ديواره برآمده است. سطح بيرون آمده از ديوار تماماً با مواد جاذب پوشيده شده است، ولي جعبه به اندازة يك وجه خود از سطح ديورار را اشغال مي كند. بنابراين، در اين حالت در هر فوت مربع ديوار جذب بيشتري نسبت به حالتي كه سطح ديوار به طور عادي پوشيده شده باشد، خوهيم داشت. بنابراين سازندگان ضريب جذب اين توليدات را بيشتر از صد درصد ذكر مي كنند. حال اگر اين يونيتها متصل به هم نصب شوند، به طوري كه صدا ب وجه هاي كناري برخورد نداشته باشد، ادعاهاي سازندگان تحقق نخواهد يافت. براي اينكه يونيتهاي جاذب موثر باشند، بايد با فاصله از يكديگر قرار بگيرند. در غير اينصورت جذب در هر فوت مربع سطح ديوار به كمتر از صد درصد نزول مي كند.

ضريب جذب همچنين تابعي از فركانس امواج صداست. طول موجهاي كوتاهتر (فركانسهاي بالا) نسبت به طول موجهاي بزرگتر ( فركانسهاي كمتر) خاصيت نفوذ بيشتري در ديوارها دارند و آسانتر به انرژي حرارتي تبديل مي شود. درفركانسهاي بالاتر نسبت به فركانسهاي پايين عموماً ضريب جذب بالاتري داريم.

يكي از خواص عمومي براي اينكه مواد جاذب موثر واقع شوند، داشتن سطح شفاف يا غير حايل براي امواج صداست. همان طور كه شيشه براي نور شفاف محسوب مي شود، مواردي هم براي عبور صدا شفاف هستند. ديگر اينكه مواد جاذب صدا بايد داراي مكانيز مي باشند كه امواج صوتي، هنگام عبور از آنها در اثر اصطحكاك به انرژي حرارتي تبديل بشوند.

شفافيت براي صدا را مي توان توسط سطوح پر منف، يا مواد سخت سوراخ سوراخ شده همراه با مواد متخلخل و يا به وسيلة پوشاندن مواد متخلخل با يك پرده خيلي سبك وزن، نازك، انحناپذير و غير قابل عبور براي هوا تأمين كرد. همة اينها اثر جذب كنندگي مشابهي دارند، اختلاف درنوع محيطي است كه در آن مورد استفاده قرار مي گيرند. همة انواع ذكر شده كه مجموعه اي از جرمها هستند، به عنوان راكتانس آكوستيكي عمل مي كنند و به هرحال همة آنها با افزايش فركانس نسبت به حالت مطلوب طرح، شفافيت كمتري در مقابل صدا از خود نشان مي دهند

مقاومت جرياني  

ساختمان داخلي مواد يعني تاروپود  و بافت داخلي و فضاهاي خالي ما بين آنها عامل ايجاد اصطحكاك و در نتيجه مقاومت در برابر حركت موجي است. پس از داخل شدن صدا به ماده، از دامنه آن كاسته مي شود. اين كاهش به دليل وجود اصطحكاكي است كه موج در كوشش خود براي حركت از ميان ماده با ان روبرو مي شود. بنابراين، انرژي موج كاهش مي يابد. كميت اصطحكاك به وسيله مقاومت ماده در مقابل جريان هوا از ميان آن توصيف و با نام مقاومت جرياني به صورت زير بيان مي شود.

 ضريب آبسورپسيون چنانچه مي دانيم براي يك فركانس معين مقداري است ثابت و وابسته به جنس پوشش دار، ولي اين مقدار ثابت طبق شكل 50 بر حسب زاويه تابش پرتو آكوستيكي متغير مي شود و هر گاه زاويه تابش 90 درجه شود( پرتو مماس بر پهنه باشد) مساوي صفر مي گردد ولي عملاً نمي توان اين تغييرات را در محاسبات دخالت داد و مقدار   را هموره ثابت فرض نمايند. 

موادي كه براي آبسورپيسيون بكار برده مي شوند انواع مختلفي دارند كه شناسائي مشخصات آنها و بخصوص منحني تغييرات ضريب آبسورپسيون آنها بر حسب فركانس ، نوع  در شكل 51 آبسورينت هاي عمده با منحني تغييرات ضريب آبسورپسيون مربوطه آنها ترسيم گرديده است و  با توجه مختصري مي توان نتيجه گرفت كه براي داشتن آبسور پسيون يكنواخت در نوار فركانس مورد نظر لازمست كه تركيبي از اين مصالح را بكار برد. در ترسيم منحني هاي تغييرات ضريب آبسورپسيون ( شكل 51) فرض بر اين است كه ضخامت مواد آبسوربنت بحد كفايت زياد باشد بطوريكه كليه انرژي داخل شده در جسم پوروز (اليافي) بكلي جذب و تباه گردد- در غير اينصورت طبق ممكن است ضريب آبسورپسيون و حتي شكل منحني نيز، بعلت بازتاب انرژي از  ديوار پشت ماتريال آبسوربنت  واختلاط آن با انرژي بازتابيده از رويه آن، تغيير نمايد. بر اساس مطالعات دقيقي كه توسط دانشمندان معروف آكوستيك از سالهاي 1935 تاكنون در مورد خواص و مشخصاس مواد آبسوربنت بعمل آمده معلوم گرديده است كه علاوه بر پوروزيته و ضخامت ماده آبسوربر، فشردگي آن نيز سهم عمده اي را در تعيين ضريب آبسورپسيون و منحني ضريب آبسورپسيون بعهده دارد. فشردگي جسم پوروز را مي توان با مقاومت نشست تفسير نمود كه عبارتست از اختلاف فشاري (كيلوگرم) كه باي عبور دادن مقدار معيني هوا ( مثلاً يك متر مكعب) از واحد سطح جسم پوروز مورد نياز مي باشد. چنانچه مقاومت نشست r كوچك باشد( جسم پوروز فشرده نباشد) بديهي است كه از سطح جسم پوروز انرژي كمتري بازتاب مي گردد ولي انرژي داخل شده بجسم پوروز در آن تباهي نيافته از ديوار پشت جسم پوروز بازتاب و در نتيجه ضريب آبسور پسيون را كاهش مي دهد از اين رو براي هر قشر معيني از جسم پوروز فشردگي خاصي لازمست تا ضريب آبسور پسيون حداكثر خود را دارا گردد. بطوريكه از روند منحني شكل 52 مشهود است براي ضخامت قشر پوروز معادل 10 سانتيمتر حداكثر ضريب آبسورپسيون سانتيمتر ضخامت داشته باشد حداكثر ضريب آبسورپسيون     , و چنانچه فقط يك سانتيمتر باشد در   حداكثر مي شود با توجه مختصري به شكل 52 واضح مي گردد كه هر گاه ضخامت طبقه آبسورينت بحد كفايت نباشد ضريب آبسورپسيون بمقدار قابل توجهي كاهش مي يابد- بدين ترتيب كه با تبديل ضخامت جسم پوروز 10 سانتيمتر به يك سانتيمتر حداكثر ضريب آبسورپسيون از 80% به 5% كاهش مي يابد.

بطور خلاصه مي توان خواص مصالح آبسور بنت را بصورت زيرين خلاصه كرد: 

1- ضريب آبسورپسيون يك جسم پوروز با افزايش فركانس بيشتر مي گردد.

2- ضريب آبسورپسيون زياد براي فركانسهاي بم ( پائين) با ضخامت زياد جسم پوروز ( در حدود 10 سانتيمتر ) و كم بودن فشردگي آن بستگي دارد.

3- ضريب آبسورپسيون اجسام فشرده بسيار كم و افزايش ضخامت قشر پوروز تاثيري در ازدياد آبسورپسيون آن ندارد.

براي ساختن انواع مصالح آبسورنت مواد اليافي مواد نرم را با چسبهاي خاصي كه فقط اين الياف را بيكديگر ربط دهنده مخلوط كرده و بصورت ورق و صفحات با ضخامت هاي مختلف در مي آورند. در جدول زيرين نمونه اي از  اين مصالح جمع آوري گرديده است

مفهوم جذب انرژي

فهرست مطالب

تعريف جذب

مقاومت جرياني 

تاثير فضاي خالي 

مصالح آبسوربنت با ضريب آبسورپسيون بسيار زياد

مواد آبسوربنت با روكش سوراخدار

آبسوربنت هاي پوسته اي (پانل)