Modelización, simulación y caracterización acústica de materiales para su uso en acústica arquitectónica

Abstract

El objetivo global del estudio que esta memoria de tesis presenta consiste en evaluar la viabilidad de aplicar nuevos materiales absorbentes del sonido que intentan, por un lado, ser una alternativa a los clásicamente utilizados (como las lanas minerales) y, por otro, ofrecer una solución a una de las problemáticas actuales más importantes, como es el dar salida a los productos de desecho de las industrias textiles mediante el reciclado. Para ello, se han estudiado algunos de los parámetros que permiten caracterizar el comportamiento acústico de los materiales absorbentes del sonido (tales como la impedancia acústica, el coeficiente de absorción acústica y la resistencia específica al flujo, entre otros). También se han descrito diversos métodos de medida experimentales utilizados para obtener estos parámetros acústicos. De los métodos presentados en este trabajo, se ha centrado la atención en los basados en el tubo de impedancia acústica (o tubo de Kundt). Esta técnica presenta ventajas, como la de requerir sólo un pequeño espacio en laboratorio así como probetas de los materiales a estudiar no demasiado grandes. El estudio se ha asentado sobre tres pilares fundamentales: modelización matemática, caracterización acústica de materiales y simulación numérica. En primer lugar, tras repasar los principales modelos y teorías utilizados en la evaluación acústica de los materiales absorbentes sonoros de tipo poroso y fibroso, se propone un nuevo modelo matemático y se demuestra su validez para el tipo de materiales estudiados. Con respecto a la caracterización acústica, se han realizado diversas campañas de mediciones con el fin de obtener el coeficiente de absorción acústica y la resistencia específica al flujo de diversos materiales. Por último se aplica, mediante un programa informático basado en el método de los elementos finitos, la técnica de la simulación numérica con el fin de contrastar los resultados obtenidos experimentalmente, así como para la evaluación de un