26187

بهينه‌سازي مافلرخودروي سواري جهت كاهش سطح فشار صوتي با در نظر گرفتن اثرات فشار برگشتي

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك- طراحي كاربردي

1398

1400/12/2

روح الله طالبي توتي

مهندسي مكانيك

مافلر و وسيله‌اي مهم و بسيار پركاربرد براي كاهش صدا در خودرو است. افت انتقال صوت پارامتري مهم است كه ميزان صداي كاهش يافته مافلر را با آن مي‌سنجند و افزايش افت انتقال صوت مطلوب مسئله است كه با افزايش آن مافلر بهينه‌تر مي‌شود. فشار برگشتي پارامتري ديگري است كه ميزان آن بايد كاهش يابد تا فشار كمتري به موتور وارد شود و در پي آن راندمان موتور بهبود يابد. هدف اين پايان‌نامه افزايش افت انتقال صوت مافلر با درنظر گرفتن فشار برگشتي است كه ميزان فشار برگشتي نبايد زياد بشود. محاسبه افت انتقال صوت با حل معادلات هلمهولتز صورت گرفته و از مدل جريان آشفته براي مدل‌سازي گاز خروجي موتور و يافتن فشار برگشتي استفاده شده‌است. محاسبه افت انتقال صوت با روش ماتريس انتقال (TMM) با فرض موج صفحه‌اي و اجزاي محدود با استفاده از نرم‌افزار كامسول بدون فرض موج صفحه‌اي انجام شده‌است. همچنين فشار برگشتي با انسيس فلوئنت مدل‌سازي شده است. براي بهينه‌سازي طول لوله‌هاي مافلر از الگوريتم نلدر-ميد استفاده و با مدل لوله امتداديافته يك‌دوم و يك‌چهارم مقايسه شده‌است. فشار برگشتي در بيشتر تحقيق‌ها درنظر گرفته نشده است. افت انتقال صوت تقريبا دو برابر شده و دره‌هاي درون نمودار افت انتقال صوت تصحيح شده است. فشار برگشتي پس از بهينه‌سازي تقريبا ثابت ماند كه امري مثبت در طراحي و بهينه‌سازي مافلر است.

1400/12/18

Optimization of vehicle muffler to reduce sound pressure level by considering Backpressure effect

2/21/2023 12:00:00 AM

Sound transmission loss (TL) is an important parameter to evaluate the performance of mufflers, which is an essential device in vehicles. Increasing the sound transmission loss is desirable, and as it increases, the muffler becomes more efficient. Backpressure is another parameter that must be reduced to apply less pressure to the engine, followed by improved engine efficiency. This dissertation aims to increase the sound transmission loss in the muffler by considering the backpressure, which should not be increased. TL is calculated by solving the Helmholtz equations, and the k-epsilon turbulent flow model is used to simulate the engine exhaust gas and find the backpressure. The analysis of sound transmission loss by the transfer matrix method (TMM) assumes the plane wave and finite elements using the COMSOL software without taking the plane wave. The back pressure is also modeled with Ansys Fluent. To optimize the length of muffler tubes, the Nelder-Mead algorithm is used and compared with the one-half and one-fourth extended tube model. Backpressure is not considered in most studies. TL has almost doubled, and the valleys in the TL diagrams have been corrected. After optimization, the backpressure remained virtually constant, which is positive in muffler's design and optimization.

تاده اشوقيان

روح الله طالبي توتي