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

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 1054-ISAV2025 (R1)
نویسندگان
دانشگاه بین المللی امام خمینی
چکیده
کنترل نویز در سامانه‌هایی چون تهویه، اگزوز دیزل‌ژنراتورها و تجهیزات HVAC همواره چالش‌برانگیز بوده است. مافلرهای مجهز به لوله پرفوره و لایه‌های جاذب به دلیل کارایی مناسب در پهنای باند وسیع کاربرد گسترده‌ای دارند. در این پژوهش کارایی روش ماتریس انتقال (Transfer Matrix Method) برای پیش‌بینی عملکرد سه نوع مافلر شامل واکنشی ساده، واکنشی با لوله پرفوره و اتلافی با لایه جاذب بررسی شد. نتایج عددی با داده‌های تجربی مقایسه گردید و نشان داد که روش محاسباتی TMM در فرکانس‌های زیر فرکانس قطع دقت بالایی در پیش‌بینی افت انتقال (Transmission Loss) دارد، هرچند در فرکانس‌های بالاتر اختلاف‌ها افزایش می‌یابد. در مجموع، این روش می‌تواند ابزاری سریع و قابل اعتماد برای طراحی اولیه مافلرهای صنعتی باشد. در فرکانس‌های بالاتر، اختلاف میان نتایج تئوریک و آزمایشگاهی افزایش یافت که ناشی از محدودیت فرض موج صفحه‌ای و روابط تجربی به‌کاررفته برای مواد جاذب است. با این وجود،TMM به دلیل سادگی، سرعت محاسبات و دقت قابل قبول در محدوده عملیاتی، می‌تواند به عنوان ابزاری کارآمد برای طراحی اولیه و بهینه‌سازی مافلرهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه ها
 
Title
Evaluation of the Transfer Matrix Method in Predicting the Acoustic Performance of Reactive and Dissipative Mufflers
Authors
ali rajabpour, omid ghanavi chakani
Abstract
Noise control in systems such as ventilation units, diesel generator exhausts, and HVAC equipment has always been a major engineering challenge. Mufflers equipped with perforated pipes and sound-absorbing layers are widely used due to their high efficiency over a broad frequency range. In this study, the performance of the Transfer Matrix Method (TMM) was evaluated for predicting the acoustic behavior of three types of mufflers: a simple reactive muffler, a reactive muffler with a perforated pipe, and a dissipative muffler with an absorbing layer.

The numerical results obtained from the TMM were compared with experimental data, showing that the method provides high accuracy in predicting transmission loss at frequencies below the cut-off frequency. However, at higher frequencies, discrepancies between theoretical and experimental results increase due to the limitations of the plane-wave assumption and the empirical relations used for the absorbent materials.

Overall, the TMM, owing to its simplicity, computational speed, and acceptable accuracy within the practical range, can serve as a reliable and efficient tool for the preliminary design and optimization of industrial mufflers.
Keywords
muffler, Sound attenuation, Transfer Matrix Method (TMM), Perforated pipe, Absorbing layer