Análise experimental da atenuação de ruído utilizando ressonadores de Helmholtz na curvatura de um duto de alumínio

Abstract

O controle de ruído em sistemas de dutos é um desafio recorrente em diversas áreas da engenharia, sendo essencial para garantir conforto acústico, segurança e eficiência operacional. Entre as soluções passivas disponíveis, os ressonadores de Helmholtz destacam-se pela capacidade de atenuar faixas específicas de frequência sem comprometer significativamente o escoamento do fluido. Este trabalho tem como objetivo avaliar experimentalmente a eficácia de um ressonador de Helmholtz instalado na curva de um duto de alumínio, projetado para atuar na faixa de frequência entre 100 e 103 Hz, onde havia maior concentração de energia acústica. O estudo foi conduzido por meio de ensaios comparativos com e sem o ressonador, utilizando um alto-falante full range para excitar o sistema e medições de nível de pressão sonora e resposta espectral via Transformada Rápida de Fourier (FFT). Foram realizados múltiplos testes para cada condição, e os valores obtidos foram consolidados pela média, visando maior confiabilidade estatística. Os resultados mostraram que, na frequência de sintonia projetada, houve atenuação média de aproximadamente 4 dB no nível de pressão sonora e uma redução de cerca de 50% na amplitude máxima da FFT, evidenciando a capacidade do ressonador em absorver parte da energia acústica incidente. Essa redução confirma que o ressonador atuou de forma efetiva na mitigação do ruído, embora ainda tenham sido observados picos residuais que podem estar associados à reflexão parcial da onda sonora no interior da cavidade. Tal comportamento sugere que a adição de materiais absorventes internos poderia potencializar a eficiência do sistema, reduzindo ainda mais a reflexão e, consequentemente, o nível de pressão sonora. A aplicação do ressonador diretamente na curva do duto mostrou-se particularmente relevante, uma vez que esta região tende a concentrar energia acústica devido às mudanças abruptas de direção no escoamento, tornando-a um ponto crítico para a emissão de ruído. O presente estudo reforça o potencial dos ressonadores de Helmholtz como alternativa viável, de baixo custo e fácil implementação para atenuação de ruídos em sistemas de dutos, contribuindo para projetos mais silenciosos e eficientes.