Avaliação de fontes de ruído em ventiladores axiais usados em refrigeradores domésticos

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2017.Refrigeradores domésticos são produtos de consumo presente em todos os lares com a função de manter alimentos frescos e conservados por longo períodos de tempo. No entanto nos últimos anos diversos avanços tecnológicos vem tornando estes produtos mais eficientes, como a adição de sistema de ventilação interno nos chamados refrigeradores sem formação de gelo (frost free). Este sistema de ventilação é composto por uma série de dutos e um motor ventilador que afetam diretamente o desempenho sonoro do produto, onde tem-se diversas reclamações por parte dos clientes relacionadas ao nível de ruído. Para quantificar a parcela de contribuição do ruído de ventilação no nível global do refrigerador uma série de testes foram conduzidos afim de separar o ruído de ventilação das outras fontes existentes; como o compressor hermético e a expansão de gás, confirmando que no modelo de refrigerador estudado o sistema de ventilação é o maior contribuinte ao ruído global do produto. Para mapear qual o mecanismo relacionado a geração deste ruído uma série de testes foram realizados para avaliar a contribuição do escoamento do fluxo de ar e vibração do ventilador dentro do sistema de dutos. Identificando que não somente o ruído emitido pela rotação das pás do ventilador tinha importância, mas também a vibração transmitida entre o acoplamento do ventilador e gabinete do refrigerador. Ao final do estudo foram quantificadas qual influência da vibração e do ruído de escoamento do sistema de ventilação, contribuindo para a elaboração de um modelo numérico virtual CFD para predizer o desempenho acústico no desenvolvimento de novos produtos.Abstract: Domestic refrigerators are consumer products present in every house-hold with the function of keeping food fresh and preserved for long periods of time, however in recent years several technological advances have made these products more efficient, such as the addition of venti-lation system inside the refrigerators to avoid ice formation, reason why these products are called no-frost refrigerators (without formation of ice). This ventilation system which consists of a series of ducts and a fan motor, directly affects the sound performance of the product, where there are several complaints from the customers about the high noise level. To quantify the contribution of ventilation noise on the global level of the product a sequence of tests was conducted to separate the ventilation noise from the other sources inside the product, such as the hermetic compressor and gas expansion. On first phase it was con-firmed that, for the refrigerator model studied, the ventilation system is the major contributor to the overall noise of the product. To map the mechanism related to the generation of this noise series of tests were carried out to evaluate the flow noise and vibroacoustic contribution of the fan inside the ducts. Identifying that not only the noise emitted by the rotation of the fan blades was important, but also the vibration transmitted between the fan coupling and the refrigerator cabinet. At the end of the study, it was quantified the influence of the vibration and the flow noise of the ventilation system, contributing to the elaboration of a virtual numerical model in CFD to predict the acoustic perfor-mance on the development of new products