Оптимизация диссипативных глушителей шума

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрена методика подбора конфигурации диссипативных глушителей с требуемой акустической эффективностью. Особенность рассматриваемого подхода состоит в использовании интегрального показателя акустической эффективности и безразмерных геометрических параметров. Исследования проводились с помощью расчетов методом конечных элементов. В конечно-элементной модели диссипативного глушителя использовались акустические характеристики волокнистого звукопоглощающего материала, полученные по результатам экспериментальных исследований.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. И. Комкин

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Автор, ответственный за переписку.
Email: akomkin@mail.ru
Россия, ул. 2-я Бауманская 5, Москва, 105005

А. И. Быков

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Email: akomkin@mail.ru
Россия, ул. 2-я Бауманская 5, Москва, 105005

Л. С. Карнаухова

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Email: akomkin@mail.ru
Россия, ул. 2-я Бауманская 5, Москва, 105005

Список литературы

  1. Старобинский Р.Н., Юдин Е.Я. Об одной модели распространения низкочастотного звука в облицованном канале // Акуст. журн. 1972. Т. 18. № 1. С. 115–119.
  2. Cummings A., Chang I.-J. Sound attenuation of a finite length dissipative flow duct silencer with internal mean flow in the absorbent // J. Sound Vib. 1988. V. 127. № 1. P. 1–17.
  3. Peat K.S. A transfer matrix for an absorption silencer element // J. Sound Vib. 1991. V. 146. № 2. P. 353–360.
  4. Wang C.-N. Numerical decoupling analysis of resonator with absorbent material // Appl. Acoust. 1999. V. 58. № 1. С. 109−122.
  5. Glav R. The transfer matrix for a dissipative silencer of arbitrary cross-section // J. Sound Vib. 2000. V. 236. № 4. P. 575–594.
  6. Auredgan Y., Debray A., Starobinski R. Low frequency sound propagation in a coaxial cylindrical duct: application to sudden area expansions and to dissipative silencers // J. Sound Vib. 2001. V. 246. № 3. P. 461–473.
  7. Kirby R. Transmission loss predictions for dissipative silencers of arbitrary cross section in the presence of mean flow // J. Acoust. Soc. Am. 2003. V. 114. № 1. P. 200–209.
  8. Selamet A., Xu M.B., Lee I.-J., Huff N.T. Analytical approach for sound attenuation in perforated dissipative silencers // J. Acoust. Soc. Am. 2004. V. 115. № 5. Pt. 1. P. 2091–2099.
  9. Panigrahi S.N., Munjal M.L. Comparison of various methods for analyzing lined circular ducts // J. Sound Vib. 2005. V. 285. № 4–5. P. 905–923.
  10. Venegas К., Arenas J.P., Boutin C. Analytical modeling of dissipative silencers // J. Acoust. Soc. Am. 2018. V. 144. № 5. P. 2998–3009.
  11. Astley R.J., Cummings A. A finite element scheme for attenuation in ducts lined with porous material: comparison with experiment // J. Sound Vib. 1987. V. 116. № 2. P. 239–263.
  12. Bilawchuk S., Fyfe K.R. Comparison and implementation of the various numerical methods ёused for calculating transmission loss in silencer systems // Appl. Acoust. 2003. V. 64. № 9. P. 903–916.
  13. Kirby R. A comparison between analytic and numerical methods for modelling automotive dissipative silencers with mean flow // J. Sound Vib. 2009. V. 325. № 5. P. 565−582.
  14. Barbieri R., Barbieri N. Finite Element Acoustic Simulation Based Shape Optimization of a Muffler // Appl. Acoust. 2006. V. 67. № 4. P. 346–357.
  15. Комкин А.И. Оптимизация реактивных глушителей шума // Акуст. журн. 2010. Т. 56. № 3. С. 373–379.
  16. Воробьева Л.С., Комкин А.И. Расчет и проектирование диссипативных глушителей шума методом конечных элементов // Изв. вузов. Машиностроение. 2013. № 11. С. 58–63.
  17. Карнаухова Л.С., Комкин А.И. Интегральные показатели акустической эффективности диссипативных глушителей шума // Акустика среды обитания: cб. трудов I Всерос. конф. М., 2016. С. 80–87.
  18. Chiu M.C. Shape Optimization of One-chamber Perforated Mufflers Filled with Wool Using Simulated Annealing // J. Marine Science and Technology. 2013. V. 21. № 4. P. 380−390.
  19. Ferrandiza B., Denia F.D., Martinez-Casas J., Nadal E., Ródenas J.J. Topology and shape optimization of dissipative and hybrid mufflers // Structural and Multidisciplinary Optimization. 2020. V. 62. P. 269–284.
  20. Delany M.E., Bazley E.N. Acoustical properties of fibrous absorbent materials // Appl. Acoust. 1970. V. 1. № 3. P. 105–115.
  21. Ионов И.А., Комкин А.И. Эмпирические формулы для описания акустических характеристик звукопоглощающих материалов. Обзор // Акустика среды обитания: сб. трудов III Всерос. конф. М., 2018. С. 43−49.
  22. Комкин А.И., Львов В.А., Нестеров Н.С. Измерение сопротивления продуванию волокнистых звукопоглощающих материалов // Измерительная техника. 2017. № 7. С. 62–65.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Расчетная модель диссипативного глушителя шума.

Скачать (190KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Потери передачи для первой (1) и второй (2) конфигураций глушителя как функции (а) — частоты и (б) — безразмерной частоты.

Скачать (135KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимости потерь передачи глушителей-прототипов от (а) — пористости и (б) — диаметра отверстий перфорации.

Скачать (170KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимости потерь передачи глушителей-прототипов от (а) — диаметра волокна и (б) — плотности ЗПМ.

Скачать (159KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимости обобщенных потерь передачи от (а) — коэффициента пористости и (б) — диаметра отверстий перфорации глушителя при его относительных размерах: 1 − m = 16, n = 4; 2 − m = 9, n = 7; 3 – m = 4, n = 15.

Скачать (148KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимости обобщенных потерь передачи от (а) — плотности и (б) — диаметра волокна ЗПМ. (Обозначения те же, что и на рис. 5).

Скачать (149KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Зависимости обобщенных потерь передачи от относительного объема глушителя для ЗПМ (а) — с ρ = 200 кг/м³, dв = 10 мкм и (б) — с ρ = 150 кг/м³, dв = 30 мкм при разных степенях расширения глушителя.

Скачать (161KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024