21467

21467

بهينه‌سازي پارامترهاي هندسي انباره اگزوز يك خودروي سواري جهت كاهش نويز جريان خروجي

كارشناسي ارشد

طراحي كاربردي

1396

1398/7/6

دكتر روح الله طالبي توتي

مكانيك

امروزه مسئله نويز و صداهاي مزاحم، يكي از چالش‌هاي اساسي در زمينه طراحي وسايل نقليه مي‌باشد. صدا خفه‌كن‌ يا انباره اگزوز يكي از اجزاي اصلي و پركاربرد سيستم اگزوز مي‌باشد كه براي كاهش سطح نويز حاصل از جريان خروجي موتور خودرو‌ها استفاده مي‌شود. بنابراين مي‌توان با پيش‌بيني و محاسبه سطح افت انتقال صوت، نويز توليد شده توسط سيستم اگزوز را كه به ميزان قابل توجهي مي‌باشد، كنترل نمود. به طور كلي هدف از اين پژوهش، مدل‌سازي و شبيه‌سازي انباره اگزوز يك خودروي سواري با ابعاد بهينه و تحليل عملكرد ميرايي اكوستيكي آن با استفاده از روش اجزاي مرزي مي‌باشد. مدل‌ انباره اگزوز مورد بررسي داراي سطح مقطع بيضي، سه لوله هم‌راستاي متخلخل، چهار محفظه‌ انبساط و سه صفحه‌ي جداكننده مي‌باشد. پس از مدل‌سازي انباره اگزوز در نرم‌افزار مدل‌سازي كتيا، تحليل اكوستيكي مدل در نرم‌افزار شبيه‌ساز كامسول به صورت تحليل اجزاء مرزي مورد بررسي قرار گرفته است و با نتايج ديگر محققان، اعتبارسنجي شده و تطابق مناسبي داشته است. سپس بهينه‌سازي پارامترهاي هندسي مؤثر، با استفاده از روش سطح پاسخ در نرم‌افزار طراحي آزمايش مورد ارزيابي قرار گرفته است. لازم به ذكر است كه هدف از بهينه‌سازي ابعاد پارامترهاي هندسي، بيشينه نمودن سطح افت انتقال صوت در بازه فركانسي مورد بررسي مي‌باشد. درنهايت به دليل وابستگي سطح افت انتقال صوت در فركانس‌هاي رزونانسي به هندسه انباره اگزوز و عدم وابستگي اين نقاط فركانسي به تغيير بازه پارامترهاي هندسي مورد ارزيابي، اثر افزودن ماده جاذب صوت به پوسته انباره اگزوز، جهت بررسي عملكرد ميرايي اكوستيكي در نظر گرفته شده است.

1398/09/11

Optimizing Geometrical Parameters of an Automotive Muffler with the aim to Reduce Output Noise

9/27/2020 12:00:00 AM

Nowadays, the issue of noise and annoying sounds is one of the major challenges in design of vehicles. Muffler is one of the main components of the exhaust systems. It is used to reduce the noise level generated by output current of vehicles' engines. Therefore, the noise generated by the exhaust system can be controlled through predicting and calculating the transmission loss level, which is considerable and cannot be neglected. Generally, the main purpose of this study is to model and simulate an automotive muffler with optimal dimensions and analyze its transmission loss factor utilizing the Boundary Element Method. the investigated muffler has been reported to have an elliptical cross section, three straight porous tubes, four expansion chamber and three divisive plates. After modeling this muffler in the CATIA modeling software, the acoustic analysis of the model has been studied as a boundary element analysis in the Comsol simulation software and it has been validated by the results of previous researches. Then, optimization of the effective geometrical parameters is evaluated using Response surface methodology in the Design Expert software. It should be noted that the objective of optimizing geometrical parameters dimensions is to maximize the level of sound transmission loss in the studied frequency range. Finally, due to dependence of the sound transmission loss level at the resonant frequencies on the muffler geometry and dependence of these frequency points on the variation of the evaluated geometric parameters, the effect of adding sound absorbing materials to the muffler shell is considered to evaluate the transmission loss factor performance.