بهينه‌سازي ابعاد هندسي مؤثر و مطالعه مواد جاذب در عملكرد ميرايي صوتي انباره اگزوز

Optimization of effective geometrical dimensions and studying on absorptive materials for acoustic attenuation performance of muffler

امروزه مسئله نوفه و صداهاي مزاحم، از جمله چالش‌هاي اساسي در طراحي صدا‌خفه‌كن‌‌ها يا انباره‌هاي اگزوز مي‌باشد، كه براي كاهش تراز نوفه حاصله از جريان خروجي موتور خودرو‌ها استفاده مي‌شود. بنابراين، نوفه توليدي توسط سامانه اگزوز را مي‌توان از طريق پيش‌بيني و محاسبه تراز افت تراگسيل صدا، كه قابل ملاحظه و غيرقابل اغماض است، مهار نمود. گزارش شده كه انباره اگزوز بررسي شده، داراي سطح مقطع بيضوي، سه لوله هم‌راستاي متخلخل، چهار محفظه‌ انبساط و سه صفحه جداكننده مي‌باشد. به‌طوركلي، هدف از اين تحقيق، تحليل عملكرد ميرايي (تنك‌شدن) صوتي انباره اگزوز با استفاده از روش اجزاء مرزي (شيوه عنصر مرزي) مي‌باشد. هم‌چنين، به‌منظور نزديك‌ شدن به تراز بيشينه افت تراگسيل، مؤلفه‌هاي هندسي موثر با استفاده از شيوه‌هاي سطح پاسخ و تاگوچي بهينه‌سازي شدند. نتايج حاصل از اين شيوه با يكديگر مقايسه شدند. در نهايت، با توجه به عدم‌وابستگي تراز افت تراگسيل صدا در بسامدهاي بازآوايش (تشديد) به تغيير ابعاد مؤلفه‌هاي هندسي، با افزودن مواد جاذب صدا به پوسته انباره اگزوز، عملكرد تنك شدن (ميرايي) صوتي بيش از دو برابر افزايش ‌يافت و تأثير مواد جاذب مختلف در اين شبيه‌سازي عددي، بررسي شد.

Nowadays, the issue of noise and annoying sounds is one of the major challenges in design of mufflers, that 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. The investigated muffler has been reported to have an elliptical cross section, three straight porous tubes, four expansion chamber and three divisive plates. Generally, the main purpose of this study is to analyze the acoustic attenuation performance by using the Boundary Element Method. Also, in order to approach maximum transmission loss level, the effective geometrical parameters are optimized by using Response Surface and Taguchi methods. The results of this two methods are compared with each other. Finally, due to non-dependence of the Sound Transmission Loss level at the resonant frequencies on dimentions variation of geometrical parameters, by adding sound absorbing materials to the muffler’s shell, the acoustic attenuation performance is increased more than double and the effect of different absorptive materials in this numerical simulation is investigated.