28244

كاهش نويز توليدي توربوشارژر خودرو با استفاده از بهينه‌سازي هندسه داكت ورودي

كارشناسي ارشد

مهندسي خودرو- طراحي سيستم‌هاي ديناميكي خودرو

1399

1401/11/17

سلمان ابراهيمي نژاد رفسنجاني

مرتضي ملاجعفري

دانشكده مهندسي خودرو

توربوشارژر در موتورهاي بسياري جهت افزايش توان موتور و كاهش سوخت مصرفي استفاده مي‌شود. اين تجهيز با كمپرس كردن هوا، آن را براي مخلوط شدن با سوخت آماده مي‌كند. چرخش پره‌ها در دورهاي مختلف كاري موتور و كمپرس شدن هوا باعث ايجاد نويز اين تجهيز مي‌شود. اين نويز عامل اذيت سرنشينان و راننده خودروها، پرسنل كارمند تجهيزات صنعتي و به طور كلي، انسان‌هاي در معرض نويز است. در اين پايان‌نامه با بررسي دقيق مقالات و تحقيق‌هاي محققين ديگر، ايده‌ي بهينه‌سازي هندسه‌ي داكت ورودي كمپرسور برداشت شده است. سپس روش تحقيق آن از طريق سري‌سازي دو نرم‌افزار جهت كاهش هزينه، وقت و مصرف انرژي انجام شده است. در اين پايان نامه داكت ورودي بر روي يك كمپرسور مدلسازي و با بهره‌گيري از الگوريتم ازدحام جمعيت، بهينه‌سازي كامپيوتري شده است. اين كار توسط كُدنويسي در نرم‌افزار متلب و تغيير پارامترهاي هندسي مدل سه‌بعدي صورت پذيرفته است. با تغيير اين پارامترها و تحليل ايروآكوستيكي، نويز توليدي هر هندسه‌ي جديد بدست مي‌آيد. اين روند تا بدست آوردن هندسه‌ي بهينه ادامه يافته است و با تغيير پارامترهاي تعريف شده در كد، مقدار بهينه بدست آمده است. همچنين دست آورد اين پايان‌نامه، كاهش تراز فشار صوت حداكثري به ميزان 20 دسيبل است كه يك چهارم نويز توليدي هندسه اوليه مي‌باشد. هرچند زمان به نتيجه رسيدن هر تحليل اين پايان‌نامه بيش از 10 روز بوده است، از آنجا كه مسئله آفلاين است، بدين معني كه نياز به حل و اعلام نتيجه‌ي درجا ندارد، قابل چشم پوشي مي‌باشد. اين مورد از مواردي است كه مي‌توان با استفاده از رايانه‌ها و ابزار محاسباتي قوي‌تر، آن را كاهش داد و بهبود بخشيد. از نتيجه‌ي تحقيق‌هاي انجام شده در اين پايان‌نامه و مقالات استخراج شده از آن، مي‌توان در تحقيق‌هاي پيش رو استفاده كرد تا در كاهش زمان به نتيجه رسيدن و مصرف انرژي، نقش بسزاي آن به چشم آيد.

1402/02/27

Noise Reduction of a Turbocharger via Optimizing the Inlet Duct Geometry of the Compressor

2/6/2024 12:00:00 AM

Turbocharger is used in many engines to increase engine power and reduce fuel consumption. By compressing the air, this equipment prepares it for mixing with fuel. The rotation of the blades in different working cycles of the engine and air compression causes the noise of this equipment. This noise is the cause of annoyance for passengers and drivers of cars, industrial equipment workers and people exposed to noise in general. In this thesis, by carefully examining the articles and researches of other researchers, the idea of optimizing the geometry of the compressor inlet duct has been taken. Then, its research method has been done through serialization of two software to reduce cost, time and energy consumption. In this thesis, the inlet duct has been modeled on a compressor and optimized by using the population crowding algorithm. This work is done by coding in MATLAB software and changing the geometric parameters of the 3D model. By changing these parameters and aeroacoustic analysis, the production noise of each new geometry is obtained. This process continued until obtaining the optimal geometry and by changing the parameters defined in the code, the optimal value was obtained. Also, the achievement of this thesis is the reduction of the maximum sound pressure level by 20 decibels, which is a quarter of the noise produced by the initial geometry. Although the time to reach the result of each analysis of this thesis was more than 10 days, since the problem is offline, meaning that it does not need to be solved and the result announced on the spot, it can be ignored. This is one of the cases that can be reduced and improved by using computers and more powerful computing tools. The results of the research conducted in this thesis and the articles extracted from it can be used in the future researches to reduce the time to reach the result and energy consumption, its significant role can be seen.

Bardiya Salehi Rad

Dr. Salman Ebrahiminezhad