مطالعه اثرات مشخصه‌های هندسی لوله‌های مافلر انبساطی بر افت انتقال صدا

مقدمه: از اصلی‌ترین عوامل آلودگی صوتی در محیط شهری، صدای ناشی از خروجی اگزوز خودروها می‌باشد. مافلرها به‌عنوان وسیله‌ای برای کنترل صدای غیرفعال جهت کاهش صدای خروجی اگزوز خودروها استفاده می‌شوند. کارایی مافلرها در کاهش صدا به ابعاد و اشکال مافلر و اجزا و لوله‌های تشکیل دهنده‌ آن بستگی دارد. در این پژوهش تاثیر تغییر طول لوله‌های رابط مافلر و وجود سوراخ در این لوله‌ها بر میزان افت انتقال صدا در مافلرهای ری‌اکتیو، از طریق شبیه‌سازی نرم‌افزاری مورد بررسی واقع شده است.روش کار: به منظور بررسی تاثیر متغیرهای هندسی مورد مطالعه روی میزان افت انتقال صدا در مافلر، از مدل‌سازی نرم‌افزاری comsol استفاده شد. با تغییر متغیرهای هندسی مافلر، طرح‌های مختلفی بدست آمد و پس از شبیه‌سازی عملکرد آکوستیک هرکدام از آنها، نتایج بدست آمده جهت تعیین اثر هر متغیر بر روی میزان افت صدا مقایسه گردید.  یافته ها: این مطالعه نشان داد تغییر در هر یک از متغیرهای هندسی در بازه‌های مختلف فرکانسی، تاثیر متفاوتی بر افت انتقال صدا در مافلر می‌گذارد. نتایج نشان دهنده اثر ترکیبی متغیر های هندسی بر روی افت انتقال صدا بود. به طوری که وجود سوراخ روی لوله قبلی و افزایش طول لوله های رابط محفظه های انبساط منجر به افزایش میانگین افت انتقال مافلر و در صورت عدم وجود سوراخ روی لوله قبلی، افزایش طول لوله‌های رابط منجر به کاهش میانگین افت انتقال مافلر می‌شود. افت انتقال صدا در مدل‌های مورد بررسی در فرکانس‌های پایین کم بوده و با افزایش فرکانس، افزایش می‌یابد. نتیجه گیری: نتایج بدست آمده می‌تواند جهت طراحی بهینه مافلرها برای افزایش عملکردشان در افت انتقال صدا استفاده شود. همچنین باید در این طراحی به اثر ترکیبی اشکال هندسی لوله‌های موجود در داخل مافلر جهت دستیابی به کمترین صدای خروجی از دهانه اگزوز مورد توجه قرار گیرد. 

studying the impact of geometric characteristics of internal tubes in expansion mufflers on sound transmission loss

introduction: a significant contributor to noise pollution in urban areas is automobile exhaust systems, wherein mufflers, as passive devices, are designed to mitigate the noise produced. the dimensions, shape, and configuration of the muffler, along with its associated components and pipes, influence its effectiveness in sound transmission loss. this study investigates the impact of varying the length of the muffler’s connecting pipes and their associated holes on sound transmission loss in reactive mufflers, utilizing software simulation for analysis.material and methods: the research utilized comsol 5.5 to simulate the effects of different geometric factors on sound transmission loss in mufflers. modifying factors such as the length of connecting pipes and the existence of holes led to the development of various designs. analysis of the results was conducted to assess the impact of each parameter on sound attenuation, enabling a straightforward comparison of acoustic efficiency.results: studies demonstrate that changing the form of pipes at different frequencies produces diverse outcomes. introducing a perforation prior to the tube and utilizing elongated connecting tubes with expansion chambers can enhance transmission attenuation. on the other hand, transmission loss decreases with longer pipes that lack holes. lower pitches experience minimal attenuation, whereas higher pitches undergo more loss. reactive mufflers work best at certain frequencies, where the length of the connecting pipe affects both the acoustic mass and the effectiveness of the muffler.conclusion: the results obtained from this study can inform the optimal design of mufflers aimed at enhancing their efficacy in sound transmission loss. furthermore, it is essential to consider the synergistic impact of the geometrical configurations of the internal pipes within the muffler to minimize sound emissions from the exhaust outlet.