Оцінка впливу конструктивних параметрів на акустичні характеристики глушника вихлопу з кожухами

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.289250

Ключові слова:

глушники вихлопу, акустика, шумозаглушення, двигуни внутрішнього згоряння, втрати при передачі звуку, SPL

Анотація

Останнім часом шум навколишнього середовища виникає з різних джерел, таких як глушники вихлопу двигунів внутрішнього згоряння в легкових, вантажних автомобілях або електрогенераторах, що виробляють значний шум під час роботи. Придушення випромінюваного шуму від цих глушників є основним фактором підвищення акустичного комфорту та мінімізації впливу на навколишнє середовище. З цієї причини проведено численні дослідження з модифікації внутрішньої конструкції глушника вихлопу. Основною метою даної роботи є зниження рівня шуму, що видається глушниками вихлопу. Це може бути досягнуто шляхом регулювання конструктивних параметрів для ослаблення випромінюваного шуму навколишнього середовища. Аналіз поширення хвиль тиску проводився шляхом побудови 3D-моделей із використанням програмного забезпечення COMSOL Multiphysics. Проведено різні дослідження впливу кожухів глушника і товщини пластин на акустичні характеристики в частотній області для досягнення кращого згасання. Представлений SPL (рівень звукового тиску) в смузі частот, що описує, як змінюється інтенсивність звуку на різних частотах в межах заданої смуги пропускання. Результати показали, що збільшення товщини кожуха глушника дозволяє поліпшити TL (втрати при передачі); це, зокрема, призводить до подвоєння значення в діапазоні вище 1,2 кГц, де є два чіткі піки при 1,3 кГц і 2,8 кГц. Крім того, було виявлено, що збільшення товщини пластини глушника зменшує весь діапазон TL і зміщує пік кривої в бік більш високих частот.

Це пов'язано з тим, що імпульси тиску, що діють на пластини кожуха, матимуть більш виражений вплив на пластини зі зменшеною товщиною, а товщина конструкції глушника корелює з її підвищеною жорсткістю, що призводить до підвищення частоти для цього власного режиму

Біографії авторів

Ali I. Mosa, University of Baghdad

Doctor of Mechanical Engineering

Department of Mechanical Engineering

College of Engineering

Azma Putra, Universiti Teknikal Malaysia Melaka

Doctor of Mechanical Engineering, Professor

Hussein A. Mahmood, University of Baghdad

Doctor of Mechanical Engineering, Associate Professor

Department of Reconstruction and Projects

Посилання

  1. Zhong, W., Pachiannan, T., Li, Z., Qian, Y., Zhang, Y., Wang, Q. et al. (2019). Combustion and emission characteristics of gasoline/hydrogenated catalytic biodiesel blends in gasoline compression ignition engines under different loads of double injection strategies. Applied Energy, 251, 113296. doi: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.05.099
  2. Xia, Q., Wang, K., Han, Z., Tian, W. (2019). A comparative study of combustion and emission characteristics of butanol isomers on a diesel engine with dual fuel butanol isomers/diesel compound combustion. Fuel, 254, 115581. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.05.164
  3. Ashok Reddy, K. (2017). A Critical Review on Acoustic Methods & Materials of a Muffler. Materials Today: Proceedings, 4 (8), 7313–7334. doi: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.07.061
  4. Yasuda, T., Wu, C., Nakagawa, N., Nagamura, K. (2010). Predictions and experimental studies of the tail pipe noise of an automotive muffler using a one dimensional CFD model. Applied Acoustics, 71 (8), 701–707. doi: https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2010.03.001
  5. Mimani, A., Munjal, M. L. (2012). 3-D acoustic analysis of elliptical chamber mufflers having an end-inlet and a side-outlet: An impedance matrix approach. Wave Motion, 49 (2), 271–295. doi: https://doi.org/10.1016/j.wavemoti.2011.11.001
  6. Mimani, A., Munjal, M. L. (2011). Transverse plane wave analysis of short elliptical chamber mufflers: An analytical approach. Journal of Sound and Vibration, 330 (7), 1472–1489. doi: https://doi.org/10.1016/j.jsv.2010.09.035
  7. Jena, D. P., Panigrahi, S. N. (2017). Numerically estimating acoustic transmission loss of a reactive muffler with and without mean flow. Measurement, 109, 168–186. doi: https://doi.org/10.1016/j.measurement.2017.05.065
  8. Antebas, A. G., Denia, F. D., Pedrosa, A. M., Fuenmayor, F. J. (2013). A finite element approach for the acoustic modeling of perforated dissipative mufflers with non-homogeneous properties. Mathematical and Computer Modelling, 57 (7-8), 1970–1978. doi: https://doi.org/10.1016/j.mcm.2012.01.021
  9. Hacham, W. S., Hiji, F. S. (2020). Impact of using Double Layers Perforated Liners on the Acoustic Treatments of the Combustor Systems. Al-Khwarizmi Engineering Journal, 16 (4), 19–26. doi: https://doi.org/10.22153/kej.2020.10.002
  10. Ouédraogo, B., Maréchal, R., Ville, J.-M., Perrey-Debain, E. (2016). Broadband noise reduction by circular multi-cavity mufflers operating in multimodal propagation conditions. Applied Acoustics, 107, 19–26. doi: https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2016.02.001
  11. Kashikar, A., Suryawanshi, R., Sonone, N., Thorat, R., Savant, S. (2021). Development of muffler design and its validation. Applied Acoustics, 180, 108132. doi: https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2021.108132
  12. Fu, J., Xu, M., Zheng, W., Zhang, Z., He, Y. (2021). Effects of structural parameters on transmission loss of diesel engine muffler and analysis of prominent structural parameters. Applied Acoustics, 173, 107686. doi: https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2020.107686
  13. Rafique, F., Hui Wu, J., Rui Liu, C., Ma, F. (2022). Transmission Loss analysis of a simple expansion chamber muffler with extended inlet and outlet combined with inhomogeneous micro-perforated panel (iMPP). Applied Acoustics, 194, 108808. doi: https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2022.108808
  14. Kalita, U., Singh, M. (2023). Acoustic performance analysis of muffler by varying sound absorption materials. Materials Today: Proceedings. doi: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.02.272
  15. Fu, J., Zheng, W., Xu, M., Wang, W., Huang, Y. (2021). Study on the influence of structure factors of diesel engine exhaust purification muffler on transmission loss in different frequency bands. Applied Acoustics, 180, 108147. doi: https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2021.108147
  16. COMSOL Multiphysics Reference Manual. Available at: https://doc.comsol.com/5.5/doc/com.comsol.help.comsol/COMSOL_ReferenceManual.pdf
  17. Prasad, A., Thiagarajan, R. C. (2015). Acoustic Performance Design of Automotive Muffler. Excerpt from the Proceedings of the 2015 COMSOL Conference in Pune. Available at: https://www.researchgate.net/publication/350063080_Acoustic_Performance_Design_of_Automotive_Muffler
  18. Kalita, U., Singh, M. (2023). Optimization of reactive muffler through pressure acoustic analysis and Taguchi approach. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 45 (2). doi: https://doi.org/10.1007/s40430-023-04023-1
Оцінка впливу конструктивних параметрів на акустичні характеристики глушника вихлопу з кожухами

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-12-22

Як цитувати

Mosa, A. I., Putra, A., & Mahmood, H. A. (2023). Оцінка впливу конструктивних параметрів на акустичні характеристики глушника вихлопу з кожухами. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(10 (126), 43–49. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.289250

Номер

Том 6 № 10 (126) (2023): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Ali I. Mosa, Azma Putra, Hussein A. Mahmood

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.