Resistencia al flujo y Resistividad al flujo

Resistencia al flujo y Resistividad al flujo

¿Qué es la resistividad o resistencia al flujo?

La resistividad al flujo (σ), podríamos definirla como la resistencia que opone un material a ser traspasado por un flujo de aire, por lo que expresa el retraso por fricción, en otras palabras, la resistencia del aire al flujo cuasi-estático a través de los poros que tiene el material.

Viene dado en Rayls/m o Ns/m4. Si Δp es la variación de presión,  Δx sería el camino recorrido y  por lo tanto, sería el flujo de aire por unidad de área. Sabiendo esto, la resistividad al flujo de aire se define como:

Formula resistencia al flujo acústica.

Valores de la resistividad o resistencia al flujo

Esto nos da una idea de la disipación viscosa que tiene el sonido. El rango de valores típico esta entre 1E3 y 1E7 Rayls/m. Los valores bajos de resistividad al flujo significan que una onda de sonido penetrara muy fácilmente en un material, que a su vez, aumentara la atenuación a través del material.

Los valores bajos de resistividad al flujo son buenos para la atenuación de altas frecuencias, de forma análoga, los valores muy bajos son buenos para atenuar las frecuencias más bajas, lo que significa que hay ventajas y desventajas al elegir un material deflector.

La resistividad al flujo es muy sensible a los cambios en la viscosidad de los gases, por lo que se ve fácilmente afectada por los cambios en las temperaturas operacionales.

 

La resistencia al flujo no es el mismo parámetro. La resistividad esta mas vinculada a las propiedades del material, mientas que la resistencia al flujo es un parámetro específico para determinar la configuración de los silenciadores con una resistividad específica al flujo.

Concepto de resistividad

La absorción acústica y la transmisión del sonido a través de materiales porosos se debe en parte a su capacidad para ofrecer resistencia al paso del flujo de aire.

¿Cómo se cuantifica la resistividad/resistencia al  flujo?

  • La resistencia del flujo de aire R (Pa.s/m3) para una diferencia de presiones dada, qué caudal de aire circula.
  • La resistencia al flujo de aire específica Rs (Pa.s/m) resistencia al flujo de aire en un producto dado, referido al m2 de sección.
  • La resistividad al flujo aéreo r (Pa.s/m2) resistencia al flujo de aire en un producto dado, referido al m2 de sección y a un espesor de producto “d” en metros.

Relación de resistencia/resistividad con los materiales absorbentes

  • La resistencia del flujo de aire R (Pa.s/m3) para una diferencia de presiones dada, qué caudal de aire circula.
  • La resistencia al flujo de aire específica Rs (Pa.s/m) resistencia al flujo de aire en un producto dado, referido al m2 de sección.
  • La resistividad al flujo aéreo r (Pa.s/m2) resistencia al flujo de aire en un producto dado, referido al m2 de sección y a un espesor de producto “d” en metros.

Materiales acústicos y resistividad/resistencia al flujo

Como ya hemos dicho anteriormente, la resistencia al flujo de aire de los materiales fibrosos es debida a la fricción entre las fibras y las particulas de aire en movimiento entre las fibras.

Depende de:

  • El tamaño de las fibras
  • La forma
  • El tipo de fibras (huecas, engarzadas, etc..)
  • La orientación que tienen las fibras
  • La densidad total de fibras
  • Distribución (ubicadas de forma aleatoria, por capas…)

En el mundo de la acústica industrial normalmente se utilizan mas las lanas minerales y las fibras de estas tienden a estar en planos paralelos al plano de la hoja, eso sí, dentro de cada plano la orientación es completamente al azar. La conclusión de este detalle es que la resistividad al flujo de aire en la dirección laterales es menor que en la dirección longitudinal.

¿Qué aplicaciones tiene la resistividad al flujo?

La resistividad caracteriza los materiales que se usan para rellenar cámaras de aire o trasdosados, tanto en soluciones verticales como en horizontales (paredes y techos).

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