google-site-verification: google52572f315c4b9a26.html
نشریه علمی صوت و ارتعاش

نشریه علمی صوت و ارتعاش

ارزیابی کارایی روش ماتریس انتقال در پیش‌بینی عملکرد آکوستیکی مافلرهای واکنشی انبساطی و اتلافی جاذب‌دار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)
2 دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)
چکیده
کنترل نویز در سامانه‌های صنعتی مانند سیستم‌های تهویه، اگزوز دیزل‌ژنراتورها و تجهیزات HVAC از مسائل مهم مهندسی آکوستیک است. مافلرهای مجهز به لوله پرفوره و لایه‌های جاذب فیبری، به دلیل تضعیف مؤثر صدا در گستره وسیعی از فرکانس‌ها، کاربرد فراوانی دارند. در این پژوهش، کارایی روش ماتریس انتقال (TMM) در پیش‌بینی عملکرد آکوستیکی سه نوع مافلر شامل مافلر واکنشی ساده، مافلر واکنشی با لوله پرفوره و مافلر اتلافی با جاذب فیبری بررسی شده است. در مدل‌سازی، امپدانس لوله پرفوره و خواص معادل محیط متخلخل با استفاده از مدل‌ها و روابط معتبر آکوستیکی محاسبه شده‌اند. نتایج حاصل از روش TMM با داده‌های تجربی مقایسه شده و سپس رفتار آکوستیکی مافلرها و اثر ویژگی‌های هندسی و ماده‌ای مؤثر بر عملکرد آنها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که روش TMM در محدوده فرکانسی پایین، که در آن فرض انتشار موج صفحه‌ای اعتبار بیشتری دارد، تطابق مناسبی با نتایج تجربی ارائه می‌دهد. با افزایش فرکانس و افزایش اهمیت مودهای بالاتر، اختلاف میان نتایج TMM و داده‌های تجربی افزایش می‌یابد. همچنین، نتایج نشان می‌دهد که حضور لوله پرفوره و ماده جاذب متخلخل، با تغییر شرایط کوپل‌شدن و سازوکارهای اتلاف انرژی، ویژگی‌های فرکانسی افت انتقال را تحت تأثیر قرار می‌دهد. بر این اساس، روش TMM با وجود محدودیت در فرکانس‌های بالاتر، به دلیل سادگی و سرعت محاسبات، ابزاری مناسب برای تحلیل و طراحی اولیه مافلرهای صنعتی در محدوده کاربرد مدل است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Performance Assessment of the Transfer Matrix Method in Predicting the Acoustic Performance of Reactive Expansion and Dissipative Silencers with Absorptive Material

نویسندگان English

seyedabbas sadatsakkak 1
ali rajabpour 1
omid ghanavichakani 2
1 Imam Khomeini International University
2 Imam Khomeini International University
چکیده English

Noise control in industrial systems, such as ventilation networks, diesel generator exhausts, and HVAC equipment, represents a critical challenge in acoustic engineering. Silencers equipped with perforated pipes and fibrous absorptive layers are widely employed due to their effective sound attenuation across a broad frequency range. In this research, the efficacy of the Transfer Matrix Method (TMM) in predicting the acoustic performance of three silencer types—namely, simple reactive, perforated reactive, and fibrous dissipative silencers—is investigated. During the modeling process, the impedance of the perforated pipes and the equivalent properties of the porous media were calculated using validated empirical formulations. The results were compared with experimental data, demonstrating that the TMM accurately predicts the transmission loss at frequencies below the cut-off frequency. At higher frequencies, discrepancies increase due to the violation of the plane-wave assumption and the inherent limitations of the empirical models. This study indicates that, despite its limitations above the cut-off frequency, the TMM remains a highly efficient tool for the preliminary design and optimization of industrial silencers, owing to its computational simplicity, speed, and satisfactory accuracy within the operational frequency range.

کلیدواژه‌ها English

Silencer
Transmission Loss
Transfer Matrix Method
Perforated Pipe
Fibrous Absorber,

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 27 مهر 1405