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MODELOS DE TRANSPORTE Y PROPAGACIÓN DE ONDAS SONORAS EN CAMPOS ABIERTOS: UNA MIRADA DESDE LA FISICA

O. J. MEDINA FORERO1, E. E. QUIÑONES BOLAÑOS2

1Estudiante de Maestría en Ciencias Físicas SUE Caribe, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, miembro del Grupo de Investigación en Modelación Ambiental; Universidad de Cartagena, Cartagena de Indias D.T. y C.
.2Profesor, Director del Grupo de Investigación Modelación Ambiental, Facultad de Ingeniería, Universidad de Cartagena. Correo electrónico: equinonesb@unicartagena.edu.co

Recibido 4 de Julio de 2009; Aceptado 19 de Agosto de 2009; Publicado en línea XXXX

Resumen
La propagación del sonido a campo abierto se ha estudiado sobre una base experimental y de cualificación de sus propiedades, másno hay un modelo teórico universalmente aceptado por la complejidad del fenómeno y la gran cantidad de variables que intervienen. Con el objeto de unificar criterios en los modelos matemáticos existentes, en este artículo se presenta una mirada desde los principios de la física, de la norma ICONTEC 5491-2 adaptada de la ISO 9613, de la aplicabilidad de la ecuación de transporte por difusiónutilizada por Picaut; del modelo de Walerian, Janczur y Czechowicz para la previsión de los niveles sonoros en centros urbanos y del modelo de Cinar y Sensogut para la evaluación de los factores ambientales que afectan la propagación del ruido. El análisis de los modelos se adelantó desde la identificación de las variables involucradas en cada uno, con análisis de sensibilidad y validando teóricamentelos modelos existentes a partir de sus supuestos y los principios de transporte de energía y propagación de ondas sonoras en la atmósfera. Los resultados muestran que las principales variables hacen referencias a las condiciones geométricas de los espacios, sus interrelaciones con las condiciones atmosféricas (viento, humedad, temperatura y presión atmosférica) y el tráfico urbano. Comoconclusión podemos deducir que la normativa planteada en la ISO 9613 es un compendio de los esfuerzos realizados en diferentes investigaciones, pero aún adolece de una explicación más detallada desde el punto de visto físico, por lo tanto, se recomendó trabajar a partir del transporte por difusión incluyendo condiciones de fronteras de Newman para los aspectos ambientales y de flujo vehicular y deDirichlet para los aspectos geométricos, o bien, a Robin para condiciones mixtas.
Palabras claves: Predicción, Propagación, Modelos
Abstract
Propagation of sound in an open field has been studiedon an experimental basis and from qualification of its properties. Because the complexity of the phenomenon and the many variables that are involved, despite of this work there is not yet a theorethicmodel universally accepted. The objective of this paper is establishing a unified criterio on the mathematic model existing; this article shows an overview from the physic principles, of the Icontec 5491-2 adapted of the ISO 9613, from the applicability of the transportation equations by diffusion used by Picaut, from Walerian, Janczur and Czechowicz model for the prevision of thenoise levels in city toens and from Cinar and Sensogut model for the evaluation of the environmental factors that affect the noise propagation. The analysis of the model goes from identification of the involved variables in each one, with analysis of sensibility and validating theoretically the existing models starting from its hypothesis and the principles of energy transportation andpropagation of sound waves in the atmosphere. The results show that the main variables make reference to the geometric conditions of the space, their interrelationships with the atmosphere conditions (wind, humidity, temperatue and atmospheric pressure) and the city traffic. As conclusion, ISO 9613 is a summary of the effort fulfilled in different researches, but it doesn’t have a report in...