Jednostkowa oporność przepływu powietrza (Rs)

Definicja Profesjonalna

Jednostkowa oporność przepływu powietrza (oznaczana symbolem Rs lub σ) to wielkość fizyczna określająca opór, jaki stawia materiał porowaty przepływającemu przez niego strumieniowi powietrza. Definiuje się ją jako iloraz różnicy ciśnienia statycznego po obu stronach warstwy materiału do prędkości przepływu powietrza przez ten materiał.

W inżynierii akustycznej jest to fundamentalny parametr opisujący materiały dźwiękochłonne (takie jak wełny mineralne, włókniny czy pianki otwarto-komórkowe). Jednostką w układzie SI jest Pa·s/m² (paskalosekunda na metr kwadratowy). Wartość Rs jest niezbędna do obliczania impedancji akustycznej materiału oraz modelowania jego współczynnika pochłaniania dźwięku. Zbyt niska wartość oznacza, że materiał jest transparentny akustycznie, zbyt wysoka – że zachowuje się jak twarda przegroda odbijająca dźwięk.

Akustyka w Prostych Słowach

Aby zrozumieć ten parametr, wyobraź sobie dźwięk jako wiatr, a materiał akustyczny jako gąszcz leśny. Jeśli las jest bardzo rzadki (niska oporność przepływu), wiatr przelatuje przez niego niemal bez utraty prędkości – tak zachowują się materiały zbyt przewiewne, które nie tłumią hałasu. Z kolei jeśli las zamienimy w lity mur (bardzo wysoka oporność), wiatr po prostu się od niego odbije.

Skuteczny materiał akustyczny musi być czymś „pomiędzy” – jak gęsta gąbka. Jednostkowa oporność przepływu mówi nam, jak trudno jest powietrzu (a więc i fali dźwiękowej) przecisnąć się przez mikroskopijne kanaliki wewnątrz materiału. Podczas tego przeciskania, na skutek tarcia cząsteczek powietrza o włókna materiału, energia akustyczna zamieniana jest w ciepło. To właśnie ten opór sprawia, że hałas znika wewnątrz paneli akustycznych, zamiast wracać do pomieszczenia jako echo.

Podsumowanie

Jednostkowa oporność przepływu powietrza to najważniejszy wskaźnik techniczny przy doborze materiałów do pułapek basowych i absorberów szerokopasmowych. Pozwala precyzyjnie określić, czy dany materiał będzie skutecznie pochłaniał konkretne częstotliwości, czy też okaże się nieskuteczny w danym zastosowaniu.