Il controllo attivo del rumore e delle vibrazioni a bordo delle navi - Stato dell'arte e prospettive future

La necessità sempre crescente di ottenere impianti di condizionamento e ventilazione a ridotta rumorosità impone ai progettisti di porre particolare cura nella scelta delle soluzioni tecniche. Tale fenomeno è noto come ‘duct-buffeting’.

Nel seguito è fatto cenno ad alcune linee guida essenziali per una corretta impostazione del progetto di un impianto HVAC secondo i metodi classici di smorzamento passivo e le moderne tecniche del controllo attivo, confrontandone i risultati in termini di attenuazione.
È quanto mai importante sottolineare come i sistemi di controllo attivo, del rumore o delle vibrazioni indifferentemente, siano solo degli strumenti, nonostante l’estrema efficacia dimostrata a livello sperimentale o in alcune applicazioni specifiche, complementari ai già ben collaudati sistemi passivi; per questa ragione la loro applicazione non può prescindere da una corretta ed accurata progettazione di ogni singola parte dell’impianto.

La necessità di mantenere quanto più bassa possibile la velocità del flusso all’interno dei condotti è determinante per la scelta della macchina ventilante, risultando migliore quella col minor numero di giri, ovvero quella di dimensioni maggiori; è altresì importante che il ventilatore lavori in prossimità del punto di massima efficienza con il carico esterno previsto. Anche le dimensioni dei condotti devono essere tali da garantire velocità moderate e, soprattutto, tali da contenere quanto più possibile le cadute di pressione statica, dovute all’innesco di turbolenza nel flusso. È indispensabile che il flusso in prossimità delle sezioni di ingresso ed di uscita sia il più regolare possibile, con zone di raccordo graduali, in modo tale da minimizzare la generazione di turbolenza; questa è causa di rumorosità, sia locale sia più a valle, per l’interazione della turbolenza primaria con parti successive dell’impianto.

Per ottenere un flusso quanto più uniforme può risultare utile inserire nei condotti, in prossimità delle curve, delle griglie in modo da guidare con gradualità il cambiamento di direzione, così da ottenere vortici di dimensioni minori; in questo modo il rumore fluidodinamico generato è passato dal campo delle basse frequenze a quello delle alte frequenze, risultando, pertanto, di più facile soluzione.
Si vuole sottolineare come la scelta della corretta geometria della rete di distribuzione possa evitare spiacevoli problematiche difficilmente risolvibili intervenendo ad impianto finito, qualsiasi sia la tecnologia a disposizione; infatti la sensazione di rumore è determinata dal livello di pressione sonora, funzione, oltre che della potenza sonora propria della macchina ventilante, delle caratteristiche ambientali, quali il fattore di direzionalità Q ed il potere fonoisolante R, e della distanza r.