بررسی تجربی و عددی اتلاف عبور صوتی در یک صدا خفه کن با سیال ساکن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک ، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 گروه طراحی ماشین آلات صنایع غذایی، موسسه پژوهشی علوم و صنایع غدایی، مشهد، ایران

10.22060/mej.2024.22981.7704

چکیده

در این تحقیق، روش‌های مختلف تعیین اتلاف عبور برای ارزیابی کارایی آکوستیکی المان‌های صوتی مافلر برای حالت بدون جریان مورد مطالعه قرار گرفت. محاسبه اتلاف عبور با دو رویکرد عددی و تجربی صورت گرفت که رویکرد عددی شامل روش لوله هرشل- کوئینک (رویکرد1) و روش شبیه‌سازی COMSOL (رویکرد2) و ANSYS (رویکرد3) بود. در رویکرد تجربی از روش ماتریس انتقال به کمک نرم افزار شرکت B&K (رویکرد4) و کارت صدا به همراه نرم افزار MATLAB (رویکرد5) برای محاسبه اتلاف عبور استفاده شد. استقلال از شبکه روش‌های عددی و عدم قطعیت روش تجربی‌ نیز بررسی شد. نتایج در بازه فرکانسی 20 تا 2000 هرتز مورد ارزیابی قرار گرفت که محدوده مناسب برای ارزیابی المان‌های صوتی نظیر مافلر است. نتایج نشان می‌دهد بازه فرکانسی 20 تا 1900 هرتز بازه قابل اعتماد مقایسه رویکرد‌های مختلف اتلاف عبور است. از نتایج بدست آمده مشاهده می‌شود که اتلاف عبور معادل برای رویکرد‌های 1 تا 5 به ترتیب برابرست با 5/81، 5/35، 5/21 ، 4/08 وdB 3/77 . بررسی نتایج نشان می‌دهد که اتلاف عبور معادل روش‌های عددی ANSYS و COMSOL تقریباً بر یکدیگر منطبق هستند و اتلاف عبور معادل شبیه‌سازی COMSOL نسبت به روش عددی یک بعدی هرشل کوئینک 8% کمتر است. اتلاف عبور معادل روش‌های محاسباتی تجربی نیز نشان می‌دهد که اتلاف عبور معادل رویکرد کارت صدا نسبت به رویکرد نرم افزار شرکت B&K ، 7/5 % کمتر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Experimental and numerical investigation of transmission loss in a zero-flow silencer

نویسندگان [English]

  • Hossein Moein 1
  • Mohammad Passandideh Fard 1
  • Ali Faezian 2
1 Department of Mechanical Engineering , Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
2 Department of Food Machinery Design, Research Institute of Food Science. Mashhad. Iran
چکیده [English]

To evaluate the acoustic performance of the muffler at zero flow, different methods of determining transmission loss were studied. Both numerical and experimental approaches were used to calculate transmission loss. The numerical method employed was the Herschel-Quincke tube method (case 1) as well as simulation methods using COMSOL (2) and ANSYS (3). The experimental approach utilized the transfer matrix method with the aid of software developed by the B&K software (4) and the sound card with MATLAB software (5) was used to calculate the transmission loss. Furthermore, the mesh independence of numerical methods and the uncertainty of the experimental method were examined. Results were evaluated between 20 and 1900 Hz, which is an appropriate frequency range and reliable range for evaluating mufflers and comparing different cases to transmission loss calculations. According to the results, the equivalent transmission loss for cases 1 to 5 is approximately 5.81 dB, 5.35 dB, 5.21 dB, 4.08 dB, and 3.77 dB, respectively Based on the results obtained, it can be concluded that the equivalent transmission loss of ANSYS and COMSOL numerical methods is almost consistent, and COMSOL simulation results in a 8% lower equivalent transmission loss than Herschel-Quincke's one-dimensional numerical method. Similarly, the equivalent transmission loss of experimental calculation methods indicates that the sound card approach has a 7.5% lower equivalent transmission loss than the B&K software approach.

کلیدواژه‌ها [English]

  • "
  • Acoustic"
  • Muffler"
  • Silencer"
  • Experimental Study"
  • ,"
  • Simulation"
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 04 مرداد 1403

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار