z. 112 Transport 2016 AVL dostarczono: czerwiec 2016

Transkrypt

1 PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ z. 112 Transport 2016 AVL dostarczono: czerwiec 2016 Streszczenie: pakiecie obliczeniowym CFD (Computer Fluid Dynamics), mianowicie AVL AST. Dokonano 1-1. [8] mamy do czynienia z jednej (np. poprzez zmian " " Podstawowym celem maszyn fluidalnych jest realizacja procesów transportu i przetwa- [4] jest z ich podstawowymi funkcjami, którymi oprócz zapewnienia poprawnej pracy silnika uje odprowadzanie

2 102 [6], [7] y ograniczania wiedniej konstrukcji determinuje nie tylko skuteczne ograniczanie emisji akustycznej do, ale tylko tyczne zastosowanie w pojazdach produkowanych seryjnie. trach. energii akustycznej. [10] wymusza prz, 9]. [15]. Normatywne ograniczenie dopuszcz drogowych [3], [14]. W systemie silnik - transportowanej zeprowadze- [5] dokonano anali-, w tym mo- p - Stokesa lub Eulera [11], co z kolei wymusza zastosowanie metod nume. W artykule (przy nastawach). konstrukcji oparto na specjalistycznym pakiecie obliczeniowym CFD (Computer Fluid Dynamics) - AVL AST, dedykowanym zastosowaniom motoryzacyjnym.

3 o strukturze regulowanej ze zmiennym roz- (rys. 1). gazów [13] zmiany Z punktu widzenia analizy energii akustycznej [2], [12] mamy do czynienia ze zmianami m.in. W efekcie energia wego - tych zaliczamy np. wszelkie zmiany przekroju i innych parametrów geometrycznych np. czy wylotowych.. W efekcie regulowanej x l D d d x x r L Rys. 1. W tablicy z tów regulowanych. Przy doborze parametrów poszczególnych elementów proponowanej ary erzenia r (xl).

4 104 Tablica 1 xa[mm] xl[mm] x[mm] d[mm] D[mm] L[mm] x x r x l L 0 x MODEL SYSTEMU SILNIK - -, jak wspo- BOOST. modelu (np. katalizatora). Na rys. 2 przedstawiono zbudowany model. Rys. 2 - W modelu 750 mm, 450 mm. W tablicy 2 przedstawiono wybrane parametry brzegowe(sb) Impuls ten. Macha (M).

5 105 obrotowa n [rpm] Wybrane parametry odniesienia i warunki brzegowe M[-] A/F p [MPa] Temperatura T [ o C] Tablica ,0 0,01 14,5 0, ,85 4. PRZENOSZENIA Przeprowadzone m.in w przekrojach systemu silnik -, Wyznaczone parametry akustyczne erzenia. Wybrane przypadki regulacji Regulacja x r [mm] x l [mm] x [mm] Tablica

6 106 Zmian - x ( i) x ( i 1) k x r r (1) gdzie, minimalnej W tablicy 3 przedstawiono przypadki dla wybranych 1][2]. W pracy, do anal TL(z ang. Transmission Loss). Wwej Wwyj [2]: TL W wej 10log (2) Wwyj Poziom mocy akustycznej w przekroju A 2 p Wi da 2 c A (3) gdzie: p - amplituda, - c Hz. Uzyskane wyniki dla wybranych przypadków regulacji scharakteryzowanych w tabeli 3 przedstawiono. Na rys. 3 pokazano 1-komorowego (przypadek 11 w tablicy parametru TL sycznego. z maksymalnym rozszerzeniem (xr=100 mm) daje ba-, natomiast minimalna regulacja (xr=10 mm) przynosi w górnej rozpatrywanego pasma, a szczególnie w zakresie w od 3250 do 4750 Hz. Inne korzystne stopnie regulacji(10 <xr< 100 mm). np. y z rozszerzeniem 20 mm, 30 mm i 40 mm (rys. 4) sowych zarówno pod em Z kolei w przypadku 50 mm i 60 mm (rys. 5) oraz 80 mm i 90 mm (rys. 6) ob- gdzie widoczne jest zna wzmocnienie

7 107 ystkie struktury z poszczególnymi stopniami regulacji rozszerzenia jednoznacznie do konkretnej konstru TL (db) f (Hz) Rys. 3. Porównanie, z niem przypadków TL (db) f (Hz) Rys. 4. rozszerzeniem 20 mm, 30 mm i 40 mm

8 TL (db) f (Hz) Rys. 5. Charakterystyki 50 mm, 60 mm i 70 mm TL (db) f (Hz) Rys mm, 90 mm i 100 mm

9 PODSUMOWANIE W nego dla silników spalinowych pojazdów samochodowych. modelowe nia oraz. Korzystne rezultaty uzyskano dla zapotrzebowania.. strukcji konkretnego modelu pojazdu. Kolejny etap obejmie weryfikacj uzyskanych wyników na aktualnie budowanym stanowisku pomiarowym z wykorzystaniem prototypu rymentalnych wentualnych zmian w zaproponowanym "AVL AST University Partnership Program"(AVL, Graz, Austria) The research has been conducted in the international program: "AVL AST University Partnership Program" (AVL, Graz, Austria) Bibliografia 1. Beranek L. L., Vér I.L.: Noise and vibration control engineering: principles and applications. Wiley & Sons; New York Bies D. A., Hansen C. H.: Engineering Noise Control Theory and Practice. Spon Press - Taylor & Francis Group, London and New York, Third edition Dyrektywa 2007/46/WE technicznych przeznaczonych do tych pojazdów ( dyrektywa ramowa ) (Dz. Urz. UE L 263 z ,. 4. Fister W.: Fluidenergiemaschinen. Springer-Verlag, Berlin mufflers for exhaust systems of vehicles. Journal of KONES, Institute of Aviation, vol. 20, nr 2, 2013, ss Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, vol. 89, 2013, ss

10 Logistyka, Instytut Logistyki i Magazynowania, nr 4, 2014, ss Gundlach W. R.: Podstawy ma Naukowo - Techniczne, Warszawa Ji Z., Ma Q., Zhang Z., Application of the boundary element method to predicting acoustic performance of expansion chamber mufflers with mean flow. Journal of Sound and Vibration, 173, pp: 57-71, Jones P. W., Prediction of the acoustic performance of small poroelastic foam filled mufflers: a case study, Acoustics Australia, Vol. 38 No. 2, 2010, pp Lunev V. V.: Real Gas Flows with High Velocities. CRC Press Malecki I.:., Warszawa Rathakrishnan E.: Applied gas dynamics. John Wiley and Sons, Singapore o i Rady (UE) nr 540/2014 z dnia 16 kwietnia 2014 r. w spra Selamet A., Lee I.J., Huff N.T.: Acoustic attenuation of hybrid silencers. Journal of Sound and Vibration vol. 262, pp , STUDY SELECTED STRUCTURES OF EXHAUST SYSTEMS MUFFLERS IN AVL ENVIRONMENT Summary: The article presents the research of selected structures of exhaust systems mufflers on the example of the reactive components with an extended inlet. It was proposed construction based on the adjustable structure and determined the influence the parameters of applied changes on the effectiveness of acoustic energy attenuation. Modelling and simulations of acoustic gas-dynamic flows in the exhaust system were conducted using specialized computational package CFD(Computer Fluid Dynamics), namely the AVL AST. The comparison of the structures with the extended inlet with classic systems of one- plenum chamber has also been made. Keywords: exhaust systems, muffler with adjustable structure, dynamics of gas flows