La laine comme amortissant, en pratique

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La laine comme amortissant, en pratique

Messagepar burne » 30 Sep 2013, 16:51

raté j'éedite ,merci de patienter.
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Re: La laine comme amortissant, en pratique

Messagepar burne » 30 Sep 2013, 17:22

Voici quelques essais que j'ai fais en début d'année sur l'utilité de la laine comme matériaux absorbant.
Cê n'est pas complet mais 1an après, on revoit toujours les mêmes questions ici et ailleurs. Trop de théorie, trop de non dit?
Ceci est une approche pratique qui, j'espère, aidera au choix de certains à passer à l'action.
Avant de développer ou pour ceux qui ne souhaitent pas lire, sachez juste que le résultat est au dela des espérances.
La laine me parait le meilleur matériaux pour qui ne peut, ou ne souhaite beaucoup dépenser dans son installation.



Pourquoi la laine?
Le choix de celle-ci est d'une part, parce qu'elle est utilisé en studio, que je l'utilise avec succès depuis plus de 10ans et surtout qu'elle est peu cher.
ici: viewtopic.php?f=35&t=384 vous avez vu un essai sur quelques modules symphonia, l'avantage des modules symphonia semble surtout esthétique.
Cette année d'autres test me l'ont (hélas)confirmés. Si ce n'est sauf erreur, un meilleur comportement dans le bas médium grâce à un effet membrane du module.
Malheureusement à force d'importation et d'exportation j'ai perdu les mesures; il me reste néanmoins quelques mesures générale plus ou mois représentatives.(désolé)

Ici dans une pièce de 15m² en sous pente pondéré au 12eme d'octave, EN ROUGE:13 panneaux symphonia,un rouleaux de laine 20cm et 4panneaux de laine de bois.
En bleu, remplacé par de la laine de verre de 15cm d'épaisseur posé à peu prés aux même endroits.
Image
Ces mesures étant ce qu'elles sont, ça ne dis pas grand chose, si ce n'est une annulation en moins, grâce à la laine de verre dans les 100hz.(position?)
Idem pour le rt60. Pas vraiment de gagnant/perdant.

Bref, les panneaux magiques( appellation volé à Roland :champion: )sont allés dans ma salle hifi/bureau car l’esthétique est ici importante.



Quelle laine choisir?
Beaucoup de choses ont été dites la dessus, concentrons nous sur le plus représentatif et "facile" à trouver, la résistivité.
Après de longues recherches en france sans succès pour de forte épaisseur et donc de faible résistivité je suis tombé par hasard en début d'année, lors d'une recherche sur l'isolation de mes combles, sur une doc knauf allemande donnant les valeurs de résistivité.
Je cherchais knauf car leurs laine appelé "ecose" est moins irritante lors de la pose. C'est la TP116(ne pas se fier aux fiches technique de knauf france, c'est fantaisiste sur la résistance à l'air). Les marchands de matériaux ont souvent la tp216 ce qui permet d'en avoir si ne voulez pas de grande quantité, il faut enlever le pare vapeur dans ce cas.
C'est une laine semi-rigide de seulement 16kg/m3, moins de défibrillation et surtout plus de tenue quand on les mets les un sur les autre.
Elle évite ainsi l’affaissement y compris sur le long terme avec de fait, moins de changement de caractéristiques, y compris dans le temps.
Elle semblait proche de l'isover tp1 akustik bien connu du forum gearslutz. Il y a quelques années je suis tombés sur les tutoriaux que Hannes, sur le gearslutz avait posté et je suis complétement d'accord avec lui, pourquoi faire compliqué et cher?

J'ai fais quelques comparatifs avec différentes laines de chez knauf. Par rapport à la classic 035(la classic 035 est apparemment remplacé par la ki fit 035, seul le nom changerait.) certifié par le cstb dans les 5000 rayls/m,( http://www.knaufinsulation.fr/sites/fr. ... stique.pdf lien PDF que je conseille de télécharger car le lien que j'avais du début d'année n'est déjà plus actif...) d'après mes mesures, la tp116 semble être dans les cordes.

PS: pour les informations trouvé sur le net concernant les marques de laine, ne cherchez pas sur les sites français, ils sont très bien fait pour ne servir à rien, allez plutôt sur ceux des pays plus "pauvre". Par exemple pour isover, il faut aller sur le isover polonais(sauf erreur c'était le cas en début d'année)pour avoir un peu des caractéristiques. Je précise pourtant que isover est une boite française...


La laine en pratique ça donne quoi?
La méthode est simple, une pièce de 15m2 en partie en sous pente et avec des cloisons légères. Les émetteurs sonores sont des midfield de studio qui descendant dans les 33hz flat.
Le micro de mesure est sur pied placé à la position d'écoute(à moins de 3m des enceintes) entre les deux il y a un écran pc et un bureau. les panneaux ont été placé volant et sans découpe, ils représente en gros 40/50% de la surface développé de la pièce.(de tête car ça fait des mois)
J'ai procédé avec 1(15cm), 2(30cm) et 3(45cm) couches pour voir les différences à chaque mesures. Pas de mesures sans amortissant car je l'ai perdue, mais c'était pas jolie à voir.(+15 et -30db=45db d'écart de mémoire) la mesure de la 3eme couche est un peu différente, le hp et le micro ont un peu bougé par mégarde.
La 2eme couche ne figure pas, à la mesure fréquentielle elle se situe plus proche d'une simple couche que des 3 couches.

En rouge 1 couche, en vert 3 couches. pas de pondération.

Image

Gros gain dans le grave, on vois la différence entre 15cm et 45cm(3couches)ça fonctionne bien dans les grave. Il reste des annulations car il ne faut pas oublier que seul la moitier de la salle est corrigé.
D'autre part il faudrait à mon avis 60cm pour être presque flat.(j'y reviendrais)
Ensuite n'oublions pas que l'on part d'une salle avec 15cm d'amortissant puis avec 45cm. La salle vide c'est des creux et ventre de + et -30db, la on part de +-15db avec 1couche de 15cm pour arriver a +-8 pour 3couches et surtout de maniérè bien plus régulière.

ici beaucoup plus significatif de la différence que l'on entends entre les deux solutions, le group delay toujours sans pondération:
Image

Image
on vois bien que le grave traine beaucoup moins, et ça s'entend trés clairement. Qui n'a jamais pesté pour dire que le grave devenait boomy et la salle morte à cause d'un excès de correction dans les fréquences medium aigu?(amortissant pas assez épais)

moins intéressant, mais pour situer ceux qui on des mesures de RT60, ça donne ça:

Image

Image
Pas besoin de dire qui est quoi, la différence est frappante. Le graphique est tout de même trop à l'avantage de la 3eme couche, en fouillant on passe plutôt par exemple à 70hz, de 0.45s avec 1 couche à 0.25s pour 3 couches d'après ce graphique.


que conclure?
Pressé par le temps je vais essayer de ne pas être trop brouillon. La laine ça marche et pas que dans le medium aigu, ça coute rien(5.6€ le m2 pour la tp116 ou 10€ env tout compris avec la finition). Pas la peine de mettre 2m comme certains studio, le flat à 30hz on s'en fout.
Pour le mur absorbant de mon HC j'ai fais jusqu’à 1.2M, mais 45cm ou 60cm me parait suffisant pour avoir une réponse presque droite, on est pas à 3 ou 5db prés vu la place que ça prend.(5m² de pris pour une salle de 20m² en plus du traitement habituel)
D'autant que la réponse fréquentielle ne fais pas tout, autant il y à une grosse différence entre 15cm et 45; autant au dela c'est mieux, mais le gap est loin d'être aussi important à l'écoute.

Je me risque à conseiller pour faire avancer les choses...fin j'espère. Merci de ne pas me tomber dessus:
A mon avis, passer directement à 45cm(30cm n'apporte que peu de chose par rapport a 15cm) au plus d'endroit possible, la différence est importante dans la précision de la scène, le grave beaucoup moins trainant n'a plus l'effet de masque sur le reste de la bande.
s'en suis évidement un grave beaucoup plus riche en nuances très loin du boum boum monocorde de beaucoup d'installations. D'autre part le grave n'est plus gonflé en amplitude et surtout il ne traine plus, ceci fait qu'on l'on entends beaucoup mieux le medium aigu.
Le trainage(bien visible sur le rt60/délais de groupe) c'est par exemple sur une fréquence de 50hz, 50 débattements de la membrane par seconde en air libre. Celle-ci dans une salle non amortie peut trainer 300ms de manière audible.(l'intensité en db baisse heureusement en fonction du temps et de la distance visible sur le rt60/délais de groupe).

Concernant le surface à traiter, je mets des diffuseurs sur la zone surround et un peu au plafond au dessus de la zone d'écoute, ça monte artificiellement le rt60 vers 0.2s sur toute la bande.
A l'écoute c'est chirurgical, bien sur il faut prévoir des surrounds en conséquence sinon ils sont localisable. pas question d'avoir 1 seule enceinte par canal surround sur une pièce de 40m², c'est trop localisable. 2 placés intelligemment parait un bon compromis.(ne pas en mettre trop pour éviter la corrélation dans le grave, 1.5m entre les hp me parait un minimum)
N'oubliez donc pas de diffusez au niveau des surround sous peine d'avoir une chambre sourde. C'est super pour voir toutes les erreurs des mix surtout sur de la musique moderne, moins si votre pièce est petite car elle sonnera petite, comme une écoute au casque.

Pour moins de 1000€(10€ le m2+30€ par m2 pour le plafond sur rails) vous avez une solution qui marche avec la finition(tissus noir tendu). Une solution avec 15cm de laine coute à peine moins cher et ne marche pas correctement. Pare vapeur ou pas coté auditeur votre salle sera morte et le grave toujours lourd et trainant.(on peut aimer, ça rappel la discothèque...)
Ceci étant, il vaut mieux mettre 15cm que rien du tout et de loin.


Ya plus qua...
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Re: La laine comme amortissant, en pratique

Messagepar christubes » 30 Sep 2013, 17:58

J'ai utilisé des plaques de 1200x600cm de laine roche de 12cm d'épaisseur montés en plenum à 5 cm du vrai plafond ( pas beaucoup de hauteur de salle à la base donc un grand plenum n'était pas possible.

la réponse c'est lissé dans le bas, ça traine presque plus, à l'oreille le grave est devenu plus précis, équillibré, et l'extreme grave ressort mieu. les aigus aussi ont gagné en finnesse et en précision, l'image stéréo aussi. j'entendre plus facilement ce qui ne va pas encore comme par exemple les premieres reflexions du sol et de quelque paroie, avant correction il y avait son trés flou et diffu, impossible de reconnaitre quoi que ce soit et d'ou vient les défault entendus.

Ce montage de laine permet également d'utiliser son effet "membrane " et étendre donc son efficacité dans le bas ( mais j'affirme pas que ça soit efficace à cents pour cents )

pourquoi j'ai choisi ce montage, car déjà c'est assés simple à faire, c'est pas trés chère ( mise à part la laine à haute densité ) comme le problême modale venait principalement du mode 0.0.1 c'était intéressant de jouait sur le plafond et aussi car je peut utilisé plus de surface absorbante. Je me suis inspiré des "mur absorbant" que fait Roland. Pour les angles je vais faire le même principe.

Et puis je verrais bien, rien m'empèche de tout démonter et je faire autre chose si ça me convient pas.. :wink:
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Re: La laine comme amortissant, en pratique

Messagepar JIM » 01 Oct 2013, 19:47

Il y a ce papier publié par bbc sur l'absorbeur large bande à base de laine de verre.
http://www.bbc.co.uk/rd/publications/rdreport_1992_11

Je pense qu'une mesure en plusieurs points est nécessaire pour en tirer des conclusions mais le résultat à l'air quand même fiable( coube de réponse lissée).
Comme christube, je compte mettre plus à profit le vide (plenum) que la quantité de laine de verre.
Dommage que tu n'es pas fait l'essai.
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Re: La laine comme amortissant, en pratique

Messagepar Sebastien30200 » 03 Oct 2013, 21:57

De mémoire la fréquence de coupure d'un absorbant est Fc = 34400/4e

Comment le plenum derriere l'absorbant vient jouer sur cette Fc :doute: ?

Si on rajoute juste l'épaisseur du plenum a l'epaisseur considere on gagne au niveau du coût matière mais pas au niveau de la perte d'espace non ?

De même on parle de fréquence de coupure mais la pente en dessous de cette Fc est affectée par quel paramètre ?
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Re: La laine comme amortissant, en pratique

Messagepar Jean-Pierre Lafont » 04 Oct 2013, 11:16

De mémoire la fréquence de coupure d'un absorbant est Fc = 34400/4e

Pour une incidence normale seulement.

Comment le plenum derriere l'absorbant vient jouer sur cette Fc

Il suffit d'ajouter l'épaisseur du plénum à celle de la laine. Mais cette méthode ne fait pas de miracle.
Avec une laine, on travaille en vélocité, pas en pression. Tant que la magnitude maximale de la courbe de vélocité est dans la laine, l'énergie est absorbée.
Quand on augmente la fréquence, la longueur d'onde est plus courte et la crête se retrouve dans le plénum. L'énergie n'est plus absorbée.
Si on augmente encore la fréquence (2 x fo par exemple), la magnitude max d'une onde sur 2 est dans le matériau et on absorbe à nouveau,
etc....
La courbe d'absorption présente une ondulation plus ou moins marquée en fonction du quotient ep laine/ep plenum.
On observe souvent ce phénomène avec les plafonds suspendus non remplis.

Exemples de calcul avec une laine de 50mm et un plénum de 50mm:

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Re: La laine comme amortissant, en pratique

Messagepar JIM » 04 Oct 2013, 18:01

Sympa la feuille de calcul :wink:

Pour ceux qui veulent se rendre compte de l'effet du plenum, de l'épaisseur et de l'effet de la résistance à l'écoulement de l'air, il y a ce site.
http://www.acousticmodelling.com/porous.php

En reprenant les paramètres de JPL, le résultat est quasi identique.
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Re: La laine comme amortissant, en pratique

Messagepar christubes » 04 Oct 2013, 18:32

Il me semble avoir lu que si la laine était trop dense elle devait réfléchissante dans les aigus en raison de sa rigidité.

Est ce que la laine monté en membrane peut agir comme bass trap à membrane? j'imagine que si la laine est "transparente" à ces fréquences, il n'y a pas l'effet d'obstacle de la membrane face à l'onde et donc cette laine monté en membrane ne vibre pas et donc il n'y a aucun effet.

c'est curieux :doute: il me semble avoir vu que des acousticiens montaient des panneaux de laines à haute densité ainsi pour étendre l'absorbions dans le grave. ( faire donc du bass trap en quelque sort...)

je veut pas induire de fausse explication, il vaudrais mieux que ce soit confirmé par JPL ... :mrgreen:
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Re: La laine comme amortissant, en pratique

Messagepar Jean-Pierre Lafont » 05 Oct 2013, 07:26

En reprenant les paramètres de JPL, le résultat est quasi identique.

L'écart (faible) s'explique par le modèle de calcul. J'utilise la méthode de Delany & Bazley alors que celle de la page que vous citez vient de Allard et Champoux. Les 2 méthodes emploient des coefficients empiriques légèrement différents, ce qui explique les écarts. D'ailleurs, il faut que je modifie ma feuille pour y introduire les corrections de Miki qui donnent un résultat plus proche de la réalité (on parle de quelques Hertz et cela n'a aucune incidence pratique sur nos applications).

Tout est expliqué dans le livre de Cox/d'Antonio (c'est là que j'ai trouvé les formules) http://www.lafontaudio.com/docs.htm
Vous trouverez exactement les mêmes résultats avec le logiciel AFMG Soundflow (Ease) http://soundflow.afmg.eu/index.php/sf-features-en.html
Mais ça coûte moins cher de le faire soi-même, et puis on comprend mieux ce qu'on fait.
Autres liens:
http://apmr.matelys.com/PropagationMode ... Model.html
http://asadl.org/jasa/resource/1/jasman/v91/i6/p3346_s1 (le document complet explique bien le processus).
Il existe des tas d'autres méthodes pour arriver à des résultats proches (Dunn &Davez, Mechel, Beranek, Stinson, Rayleigh, Wassilieff, Komatsu, Bies, ISO12354....)

il me semble avoir vu que des acousticiens montaient des panneaux de laines à haute densité ainsi pour étendre l'absorbions dans le grave.

C'est évident. Plus le panneaux de laine est rigide, plus son impédance augmente et plus il de rapproche d'une planche de bois.
Mais il y a plusieurs contreparties:
- à masse égale la fréquence de résonance s'élève
- si la masse augmente, la fréquence diminue
- dans tous les cas, l'absorption diminue fortement.

N'oubliez pas qu'un absorbeur poreux fonctionne en vélocité et qu'une membrane fonctionne en pression. Les deux systèmes sont très différents et passer de l'un à l'autre n'est pas une simple transition.
Dernière édition par Jean-Pierre Lafont le 05 Oct 2013, 18:04, édité 2 fois au total.
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Re: La laine comme amortissant, en pratique

Messagepar Jean-Pierre Lafont » 05 Oct 2013, 10:42

J'ai modifié ma feuille avec la correction de Miki.
Sans plénum: on voit une meilleure définition aux très basses fréquences
Avec plénum: l'ondulation est mieux définie vers 5kHz.
Mais...bon. ça ne change pas la vie.

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Re: La laine comme amortissant, en pratique

Messagepar JIM » 06 Oct 2013, 15:04

Merci pour les liens !

En jouant un peu avec le modèle, on s’aperçoit que passé 10cm d'épaisseur, il vaut mieux utilisé à une laine à faible résistance à l'écoulement de l'air.
10cm - 15000 (Pa.s/m2) plus efficace que 5000 (Pa.s/m2)

Par contre, passé 20cm, celle de 5000 (Pa.s/m2) est bien plus efficace. Ça tombe bien, ça correspond à la classic 035 chez knauf.

Faite vous ce constat ?
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Re: La laine comme amortissant, en pratique

Messagepar christubes » 06 Oct 2013, 17:38

qu'est ce qui est plus resistant à l'écoulement de l'air, une forte densité (au kg/M²) ou de la faible densité?
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Re: La laine comme amortissant, en pratique

Messagepar Jean-Pierre Lafont » 06 Oct 2013, 17:47

Faite vous ce constat ?

Oui, j'ai constaté cela aussi. Souvent, j'utilise la laine en sandwich de différentes épaisseurs et densité en fonction de l'angle d'incidence, de l'emplacement et ... de la place allouée par le propriétaire.
Par le calcul puis par expérimentation, j'ai élaboré plusieurs sandwiches. Certains incorporent de la mousse de mélamine, d'autres une membrane ou encore une grille perforée.
Je n'emploie pas de laine Knauf sauf un modèle anti-allergies quand le client l'impose.

christubes a écrit:qu'est ce qui est plus resistant à l'écoulement de l'air, une forte densité (au kg/M²) ou de la faible densité?

En principe, une forte densité.
Mais la résistance n'est pas directement liée à la densité. A densité égale on peut avoir des fibres longues ou courtes, nombreuses et fines ou peu nombreuses et grosses, parallèles ou enchevêtrées, souples ou rigides.... et ça change tout.

Sur mes feuilles de calcul, on voit que la résistance est environ 7000 Pa.s.m² quand l'onde est parallèle aux fibres et près de 19000 quand elle est perpendiculaire.
Dernière édition par Jean-Pierre Lafont le 10 Déc 2013, 19:38, édité 1 fois au total.
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Re: La laine comme amortissant, en pratique

Messagepar Sebastien30200 » 07 Oct 2013, 15:08

Bonjour Jean Pierre,

Comment definissez vous l'angle d'incidence svp ?

Je suppose que celui ci dépend de l'orientation des HP par rapport à la paroi considérée ainsi que de la fréquence considérée ?

Dans tous les cas l'influence et l'interdépendance de l'epaisseur de laine considérée / resistivité à l'écoulement via l'extension dans le grave de l'absorption est vraiment très impressionnant interessant :supplie:

Autre petite feuille de calcul qui montre bien que plus on est fin plus on doit monter en resistivité

http://www.stanleyhallstudios.co.uk/pac ... 0&v11=5000
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Re: La laine comme amortissant, en pratique

Messagepar Jean-Pierre Lafont » 07 Oct 2013, 17:23

L'orientation d'une enceinte n'a d'importance que dans les aigües. Or c'est dans les graves qu'on observe 80% des problèmes acoustiques. Donc, l'orientation est sans objet, ce qui compte, c'est les chemins de propagation. Il y en a une infinité. Tous n'ont pas la même intensité, cela dépend de la directivité.

Dans une pièce très réverbérante on trouve toutes les incidences en intensité égale (en principe). La moyenne des angles se situe vers 60°.
Dans une pièce anéchoïque on n'a plus que le champ direct (aucune réflexion). L'incidence est nulle sur le mur opposé à la source, et plus ou moins rasante sur le sol, le plafond et les murs latéraux. Le comportement des dispositifs (absorption sélective ou totale, diffusion, réflexion sélective...) est très sensible à l'angle d'incidence.
Le lancer de rayon (raytracing) associé aux caractéristiques d'absorption des surfaces est un bon outil d'analyse des réflexions spéculaires.
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Re: La laine comme amortissant, en pratique

Messagepar Sebastien30200 » 07 Oct 2013, 18:09

Ok merci
Et en ce qui concerne l'influence du molleton et du tissu qui recouvre la laine je suppose que cal joue principalement dans les hautes fréquences ?
Sebastien30200
 
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Re: La laine comme amortissant, en pratique

Messagepar Jean-Pierre Lafont » 07 Oct 2013, 19:10

Sebastien30200 a écrit:Ok merci
Et en ce qui concerne l'influence du molleton et du tissu qui recouvre la laine je suppose que cal joue principalement dans les hautes fréquences ?

Le tissu et le molleton n'ont quasiment aucune influence sur l'absorption quand ils sont posés sur la laine (uniquement), à condition que le tissu ait une grande transparence acoustique même aux angle d'incidence élevés, sinon il réfléchit une partie du signal et dégrade les performances de la laine.
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Re: La laine comme amortissant, en pratique

Messagepar Bachibousouk » 09 Oct 2013, 17:33

J’ai calculé la résistivité à l’écoulement avec les formules empiriques figurants dans le Trevor & Cox, en fonction de l’orientation des fibres, le diamètre de la fibre ... et je ne trouve pas les mêmes résultats que ceux figurant dans vos feuilles de calcul.
Tous mes résultats sont quatre fois plus petits ! Cela vient certainement de la valeur de la viscosité dynamique que j’ai prise à 0,0000184 Poiseuille. C’est bien la valeur que vous utilisez aussi ? À moins, qu’il y ait un problème d’unités ou une difficulté qui m'aurait échappé ?
:bougon:
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Re: La laine comme amortissant, en pratique

Messagepar christubes » 10 Oct 2013, 11:14

Une solution pour éviter la réponse en peigne de l'effet absorbant d'un systême de plenum à materiaux porreux est de rajouter une autre couche de laine fixé contre la paroie "dur". Du coup le systême comprend : la première laine, le vide d'air et la dexieme laine contre le mur ( ou le plafond ) De plus ça étant un peut l'efficacité dans le bas du spectre. Maintenant dans cette configuration est ce que ça apporte vraiment en plus d'utiliser deux laines de densité différentes?
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Re: La laine comme amortissant, en pratique

Messagepar JIM » 10 Oct 2013, 20:26

D'un côté, si la laine moins dense est plus efficace en "forte" épaisseur, autant prendre une laine moins dense et remplir la totalité de l'espace.
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