Улучшение виброакустических характеристик глушителей шума выпуска двигателей внутреннего сгорания большой мощности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.06, кандидат наук Лубянченко, Анна Александровна

• Лубянченко, Анна Александровна
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Лубянченко, Анна Александровна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ 10 ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Краткое описание исследуемых объектов

1.2. Физические процессы в глушителях шума выпуска ДВС

1.2.1. Реактивные глушители

1.2.2. Диссипативные глушители

1.3. Обзор работ, посвященных изучению связи между основными конструктивными элементами глушителей и их акустическими характеристиками

1.4. Обзор работ, посвященных методам расчета глушителей, и сравнительный анализ методов расчета

1.4.1. Расчеты, основанные на классической теории плоских волн

1.4.2. Метод электроакустических аналогий

1.4.3. Метод передаточных матриц

1.4.4. Метод конечных элементов

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 2 АКУСТИЧЕСКИЕ И ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ 31 ГЛУШИТЕЛЕЙ ШУМА ВЫПУСКА ДВС

2.1. Общие положения

2.2. Методика расчёта газодинамических параметров выхлопного тракта

2.3. Математическая модель расчёта акустических параметров неизотермических струй, истекающих из глушителя

2.4. Расчёт собственных частот в элементах выпускного тракта

2.5. Численные параметрические исследования глушителей

2.6. Сравнительный анализ результатов экспериментальных и численных параметрических исследований

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ ГЛУШИТЕЛЕЙ ШУМА ВЫХЛОПА ДВС БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ И ИХ ЧИСЛЕННЫЕ

ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ ИИСЛЕДОВАНИЯ

3.1. Общие положения

3.2. Выбор модели-прототипа глушителя и проведение расчетов его акустических параметров

3.3. Проведение масштабного перехода к конструкции глушителя ДВС большой мощности с выбором основных конструктивных элементов

3.4. Исследование газодинамической модели течения газов в виртуальном

глушителе с целью оптимизации конструкции по противодавлению

3.5. Разработка конструкции глушителя выпускной системы тепловоза «Витязь», как пример оптимизации реальной конструкции глушителя ДВС большой мощности

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 4 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 88 ГЛУШИТЕЛЕЙ ШУМА ВЫПУСКА ДВС БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ

4.1. Общие положения

4.2. Методика измерений виброакустических и газодинамических параметров выпускной системы тепловоза в ходе натурных испытаний

4.2.1. Испытываемые образцы

4.2.2. Определяемые характеристики

4.2.3. Используемая аппаратура

4.2.4. Экспериментальное определение параметров вибрации выхлопной системы тепловоза

4.2.5. Экспериментальное определение уровней шума выхлопной системы тепловоза

4.2.6. Экспериментальное определение газодинамических параметров потока выхлопных газов

4.3. Обработка результатов измерений

4.3.1. Обработка результатов натурных измерений уровней вибрации выхлопной системы тепловоза

4.3.2. Обработка результатов натурных измерений уровней шума выхлопной системы тепловоза

4.3.3. Обработка результатов измерений газодинамических параметров выхлопной системы тепловоза

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 105 ГЛАВА 5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ АПРОБАЦИЯ

МОДЕРНИЗИРОВАННОГО ГЛУШИТЕЛЯ ТЕПЛОВОЗА И ЕГО 106 ВНЕДРЕНИЕ В ОПЫТНУЮ ЭКСПЛУАТАЦИЮ

5.1. Модернизированный глушитель шума выхлопа ДВС большой мощности, как объект экспериментальной апробации

5.2. Виброакустические испытания модернизированного глушителя тепловоза

5.2.1. Результаты экспериментальных исследований уровней шума

5.2.2. Сравнительный анализ экспериментальных исследований

уровней шума

5.2.3. Результаты экспериментальных исследований вибрации

5.2.4. Сравнение параметров вибрации модернизированного и

штатного глушителей

5.3. Экспериментальное подтверждение соответствия противодавления модернизированного глушителя допустимому значению

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

124

125 127

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Результаты расчётов акустических характеристик моделей глушителей и диаграммы направленности

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Результаты измерений фонового шума

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Результаты экспериментальных исследований

вибрации

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Процесс сборки натурного образца

модернизированного глушителя

ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Акт внедрения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Улучшение виброакустических характеристик глушителей шума выпуска двигателей внутреннего сгорания большой мощности»

ВВЕДЕНИЕ

Процессы, происходящие в камерах сгорания двигателей внутреннего сгорания (далее ДВС), порождают сложные виброакустические явления, связанные с перемещением высокоскоростного и высокотемпературного потока отработавших газов по газовыпускным системам (трубопроводы и глушитель шума выпуска). Шум на выпуске - основной источник акустического загрязнения от работы ДВС, уровни которого без глушителя достигают более 110-120 дБ. При прохождении по газовыпускному тракту с глушителем параметры шума ДВС изменяются, что приводит к уменьшению шума на выпуске. При установке глушителя может достигаться снижение уровней звука на 30-40 дБ. В то же время, газовый поток генерирует в глушителе дополнительный интенсивный шум, а также вибрации, которые могут служить причиной его преждевременного выхода из строя. Кроме того, установка глушителя в газовыпускном тракте повышает сопротивление движению потока выхлопных газов, что сказывается на мощности ДВС (потери мощности могут достигать 3-4%).

Таким образом, перед проектировщиками глушителей стоит сложная задача: минимизировать потери, вызванные сопротивлением, обеспечивая при этом требуемое шумоглушение. Изучению этой непростой проблемы были посвящены работы Н.И. Иванова, И.И. Клюкина, А.И. Комкина, А.Д. Лапина, С.К. Петрова, Р.Н. Старобинского, В.В. Тупова, А.В. Васильева, М.Н. Дробахи - в нашей стране, П. Дэвиса, Р Алфредсона, М. Крокера, Ж. Саливана, М. Мунджала, М. Прасада, С. Янга - за рубежом. Несмотря на достигнутые успехи, проектирование глушителей шума выпуска основано не столько на аналитических подходах, сколько на опыте проектирования и испытаний. В силу коммерческой

тайны в печати дается весьма ограниченная информация о конструктивных особенностях глушителей и путях достижения их оптимальных характеристик. Поэтому разработчикам глушителей нередко приходится заново решать не только конструкторские (или технологические), но и аналитические задачи. Вопросы же снижения параметров вибрации в газовыпускных системах большинством исследователей незаслуженно обойдены стороной, что ещё больше осложняет работу разработчиков глушителей, особенно при конструировании глушителей выпуска ДВС большой мощности.

До настоящего времени в промышленности отмечаются досрочные (не отвечающие назначенному ресурсу) выходы из строя глушителей, установленных на ДВС мощностью порядка 1 МВт и выше, что особенно характерно для глушителей железнодорожных транспортных средств. Так, например, отмечалось, что штатный глушитель системы выпуска для магистрального грузового тепловоза «Витязь» с дизель-генератором мощностью 2,5 МВт выходил из строя после месяца эксплуатации в реальных условиях из-за разрушений корпуса. В первую очередь, это вызвано повышенными вибрациями в газовыпускных трактах. Из-за недостаточной изученности взаимосвязи газодинамических процессов в выпускных трактах с виброакустическими параметрами глушителей у проектировщиков нередко отсутствует ясное понимание природы этих явлений и действенных средств снижения уровней вибрации. Наряду с созданием эффективного глушителя, создающего минимальное (допустимое) противодавление, актуальной является задача создания глушителей с минимизированными параметрами вибрации корпусных деталей.

Целью настоящего исследования является разработка научных основ проектирования глушителей шума ДВС большой мощности, обеспечивающих выпуск высокоскоростных и высокотемпературных газовых потоков, с улучшенными газодинамическими и виброакустическими характеристиками.

Научная новизна:

1. Уточнена математическая модель расчета аэроакустических параметров неизотермических струй, обусловленных турбулентными

пульсациями в газовыпускной системе («собственный» шум) и наличием градиентов скорости потока («сдвиговый» шум), позволяющая выполнять расчеты таких акустических параметров как звуковое давление, акустическая мощность, диаграмма направленности и др.

2. Представлена уточненная физическая модель газодинамических процессов в глушителях шума выпуска ДВС, позволяющая учесть влияние скорости потока газов (изменения скорости в диапазоне 50-100 м/с приводит к увеличению излучаемой звуковой мощности струи на 15-20 дБ), влияние температуры (при изменении температуры на 100-200 °С уровни акустической мощности возрастают на 3-6 дБ) на акустические параметры глушителя.

3. Методами численного моделирования получены значения собственных частот колебаний корпуса виртуального глушителя ДВС большой мощности, и картины распределения газодинамических параметров выхлопных газов для различных режимов работы ДВС, что позволило:

- провести многопараметрическую оптимизацию конструкции виртуального глушителя, в том числе по создаваемому им противодавлению;

- добиться значительного увеличения жесткости конструкции виртуального глушителя за счёт введения конструктивных элементов, приводящих одновременно к линеаризации течения выхлопных газов в глушителе.

Практическая полезность:

1. Разработаны рекомендации по проектированию глушителей шума выпуска ДВС большой мощности с улучшенными газодинамическими и виброакустическими характеристиками.

2. Разработана конструкция модернизированного глушителя шума выпуска ДВС большой мощности (2,5 МВт) для магистрального тепловоза «Витязь».

3. Разработана методика натурных испытаний глушителей ДВС большой мощности в составе выпускной системы тепловоза, совмещенных с реостатными испытаниями серийного тепловоза на заводе-изготовителе.

4. В ходе натурных испытаний выявлено значительное снижение параметров вибрация корпусных деталей модернизированного глушителя шума выпуска по сравнению со штатной конструкцией, а также увеличение акустической эффективности на режимах повышенной мощности двигательной установки на 3-5 дБА в широком диапазоне частот без увеличения противодавления.

Внедрение результатов работы:

Изготовлены опытные образцы модернизированного глушителя для магистрального грузового тепловоза «Витязь» с дизель-генератором мощностью 2,5 МВт, допущенные к опытной эксплуатации в составе системы выпуска серийного тепловоза.

Публикации:

Основные результаты диссертации опубликованы в 9 печатных работах, из них 3 в изданиях по списку ВАК.

Апробация работы:

Основные результаты исследований доложены на III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Защита населения от повышенного шумового воздействия» (2011 г.); V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Защита от повышенного шума и вибрации» (2015 г.); заседаниях кафедры «Экология и БЖД» Балтийского государственного технического университета «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова.

Структура и объем работы:

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 211 наименований, и приложений, включающих результаты расчетов и данных натурных испытаний, фотографии сборки опытного образца модернизированного глушителя, а также копию акта внедрения результатов работы. Основной материал включает 14 таблиц и 75 рисунков, изложен на 149 страницах.

На защиту выносятся:

1. Методика расчета газодинамических параметров выхлопного тракта, включающего систему глушитель - трубопроводы, позволяющая определить основные параметры, влияющие на процессы шумообразования.

2. Математическая модель расчета газодинамических параметров неизотермических турбулентных струй продуктов сгорания.

3. Уточненная физическая модель снижения шума глушителями шума выпуска ДВС, полученная путем сравнения теоретических и экспериментальных данных.

5. Исходная модель-прототип конструируемого глушителя шума выпуска ДВС, а также результаты расчетов в сравнении с экспериментальными данными с целью уточнения конструкции для решения вопросов шумоглушения.

6. Виртуальный глушитель шума выпуска ДВС большой мощности (2,5 МВт) и результаты оптимизации его конструкции по вибропрочности, противодавлению и картине течения выхлопных газов путём численных исследований частот и форм колебаний корпуса глушителя, а также газодинамических параметров потока.

8. Методика экспериментальных исследований глушителей шума ДВС большой мощности в составе системы выпуска тепловоза.

9. Модернизированный глушитель шума выпуска ДВС большой мощности магистрального тепловоза «Витязь», созданный по результатам выполненных исследований и результаты его натурных испытаний.

Благодарности:

Автор выражает благодарность сотрудникам кафедры «Экология и безопасность жизнедеятельности» Балтийского государственного технического университета «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова за поддержку при подготовке материалов исследования и помощь при проведении экспериментальных исследований.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Краткое описание исследуемых объектов

Одна из основных проблем контроля шума связана с потоком газа, который действует в качестве среды (или пути) для передачи шума от источника шума в окружающую среду. Глушители шума - специально разработанные устройства, предназначенные для преобразования энергии потока газов, обеспечивая его свободный проход и блокируя распространение акустической волны от источника к окружающей среде. Источником шума может быть выхлоп продуктов внутреннего сгорания двигателя, газ высокого давления или компрессор, вентилятор, газовая турбина и т.д.

Глушитель может быть пассивным, в котором шум ослабляется за счет отражения и поглощения акустической энергии, или же он может быть активным, принцип работы которого построен на интерференции звуковых волн (с использованием дополнительного источника энергии).

Производительность глушителя может быть оценена количественно потерями передачи звуковой энергии и его эффективностью. Потери передачи звуковой энергии определяются как десять логарифмов отношения звуковой мощности, поступающей на вход глушителя, к звуковой мощности на выходе из глушителя. Эффективностью глушителя принято считать разницу в децибелах между уровнем звукового давления, измеренного в до и после установки глушителя [37].

Потеря передачи звуковой энергии не зависит от акустических импедансов смежных с глушителем элементов системы и, будучи величиной с участием

звуковой энергии, дает реальное представление о глушителе. Поэтому многие исследователи разрабатывали аналитические, численные и экспериментальные методы для определения потерь передачи звуковой энергии.

1.2. Физические процессы в глушителях шума выпуска ДВС

Пассивные глушители можно подразделить на две основные категории. К первой категории следует отнести реактивный тип, где затухание звуковых волн вызвано многократным отражением звуковых волн. Вторая категория -диссипативный тип, где затухание происходит за счет поглощения звуковых волн с помощью звукопоглощающего материала, помещенного внутрь глушителя.

Рассмотрим подробнее физические принципы работы каждого типа глушителей.

1.2.1 Реактивные глушители

Принцип работы реактивного глушителя - отражение акустической энергии обратно к источнику. Звуковая энергия рассеивается за счет отражения звука в местах расширения и сужения камеры глушителя. Реактивные глушители обычно состоят из одной или более камер или объемов расширения, которые действуют как резонаторы. Их характеристика снижения шума, как правило, состоит из резких пиков и впадин в частотном спектре [37, 154]. Таким образом, реактивные глушители наиболее распространены в автомобильной промышленности (рисунок 1.1), где конкретная частота и ее высшие моды являются доминирующими частотами шума. Кроме того, реактивные глушители более компактны, чем диссипативные с той же эффективностью.

Рисунок 1.1. - Автомобильный глушитель с одной расширительной камерой.

Рисунок 1.2 показывает реактивный глушитель, имеющий три расширительные камеры с различной длиной и площадью поперечного сечения. Значения длины и площади поперечного сечения зависят от частоты и амплитуды звуковой волны, которая должна быть снижена.

Рисунок 1.2. - Геометрия реактивного глушителя с тремя расширительными камерами различного объема, где А1-А7 - площади поперечного сечения и Ь1-Ь5 - длины.

Глушители реактивного типа также могут иметь внутри камеры трубки различной длины, с перфораций или без нее, и отражательные перегородки (рисунок 1.3). Затухание в таких глушителях может быть высоким на определенных частотах [36, 153, 154, 117].

корпус глушителя

перфорированная трубка

Рисунок 1.3. - Реактивный глушитель.

1.2.2 Диссипативные глушители

В диссипативных глушителях акустическая энергия поглощается и преобразуется в тепло благодаря высокой пористости облицовки. Толщина акустического материала выбирается в зависимости от частоты. Диссипативные, называемые также абсорбционными, глушители эффективны в широком диапазоне частот [154, 117]. Таким образом, они полезны для решения задач борьбы с шумом в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, впускных и выпускных каналов электростанций, газовых турбин и т.д. Кроме того, абсорбционные глушители, как правило, имеют более простую и экономичную конструкцию и меньший перепад давления, чем реактивные глушители.

Схематический вид абсорбционного глушителя показан на рисунке 1.4.

облицовка

звукопоглощающим

материалом

С

I)

Рисунок 1.4. - Абсорбционный глушитель.

1.3. Обзор работ, посвященных изучению связи между основными конструктивными элементами глушителей и их акустическими

характеристиками

Проблемам разработки теории и конструкций глушителей шума выхлопа ДВС посвятили свои исследования многие известные ученые: М. Крокер [96-98], М. Мунджал [149-165], У. Салливан [192-195], Г. Янг [208-210], А. Селамет [176186], А. Крэгс [91-95], С. Ву [202-206], П. Дэвис [100-110], Д. Дэвис [111], Р. Алфредсон [79-81], М. Прасад [170-173], Н.И. Иванов [36-40], А.И. Комкин [4254], Р.Н. Старобинский [73-75, 189], В.В. Тупов [1, 51-52], А.В. Васильев [6], В.Н. Луканин [61-62], В.К. Ерофеев [33-35], М.Н. Дробаха [31] и др. Проанализируем наиболее значимые работы.

Детальное изучение реактивных глушителей была опубликовано Дэвисом и соавторами [111] в 1954 г. В этой работе были исследованы несколько элементов конструкции глушителя, таких как длина, коэффициент расширения, форма, соединительные трубки (как внутренние, так и внешние), а также ряд расширительных камер. Были представлены графики теоретических и экспериментальных значений эффективности глушителя в зависимости от частоты (рисунки 1.5-6).

Как видно из результатов, представленных Дэвисом и соавторами, наибольшее совпадение между теоретическими и экспериментальными значениями эффективности глушителя получилось для простой камеры расширения (с коэффициентом расширения 16, определяемым как отношение площади камеры к площади входного отверстия).

Рисунок 1.5. - Сравнение эффективности однокамерных глушителей, полученной расчетным методом и в ходе измерений: а - влияние коэффициента расширения глушителя (т), б - влияние длины глушителя.

Рисунок 1.6. - Многокамерные глушители: а - влияние числа камер, б - влияние

длины соединительных патрубков.

Факуда посвятил свою работу [121] изучению глушителей шума выхлопа ДВС Он рассмотрел такие элементы как диаметр, длина, отношение длины к диаметру, а также наличие внутренних перегородок и на некоторых частотах получил хорошее совпадение между теоретическими и измеренными значениями эффективности. Также в этой работе Факуда приводит некоторые суждения о влиянии диаметра выхлопной трубы глушителя и количества труб на эффективность, но результаты сравнения теории и эксперимента для этих случаев не приведены.

Более точные теоретические модели глушителей шума выхлопа ДВС были представлены Альфредсоном и Дэвисом [80]. Ими были проведены экспериментальные исследования таких элементов глушителей, как внезапное сужение и расширение, увеличенное входное и выходное отверстие, разветвленные трубопроводы и др. Теоретические выражения для показателей эффективности компонентов глушителя были получены из уравнений непрерывности для линеаризованного, одномерного, квазипостоянного потока газа. Хотя в данной работе приведены не все полученные значения эффективности (в зависимости от длины волны), имеется хорошее совпадение между предсказанными и измеренными значениями.

Крокером [97] были рассмотрены различные аспекты снижения шума выхлопа ДВС: принципы работы реактивных и диссипативных глушителей, определение таких характеристик глушителя, как вносимые потери (1Ь), потери передачи (ТЬ), снижение шума (МК) и его эффективность. В данной работе также представлены графики предсказанных (рассчитанных) и измеренных значений вносимых потерь и потерь передачи для простой расширительной камеры. В целом, данная статья, которая содержит список из 59 ссылок на различные литературные источники, является хорошим источником информации о научно -исследовательской работе, проводимой в области снижения шума выхлопа ДВС.

Глушители с несколькими камерами расширения рассматривались рядом исследователей. Ламанкуса [140] рассмотрел снижение звука в глушителе с двумя расширительными камерами для различных случаев, одинаковых и различных

камер расширения, и вычислил потери передачи в глушителе с двумя расширительными камерами с различной геометрией. Он пришел к выводу, что амплитуда и ширина полосы затухания зависит от длины соединительной трубки между камерами.

Селамет и Радович [185] изучали влияние изменения длины концентрической расширительной камеры.

Селамет совместно с Джи [179] разработали трехмерный аналитический подход для расчета акустических характеристик круглой расширительной камеры со смещенными впускным и выпускным каналами.

Джи [127] изучал акустические характеристики снижения шума реактивного глушителя с несколькими расширительными камерами, взаимосвязанными соединительными трубками, с использованием метода граничных элементов. Он сравнил результаты потери передачи глушителей, имеющих одну, две и три расширительные камеры и пришел к выводу, что использование нескольких камер в глушителе снижает шум выхлопа эффективней. В [128] Джи исследовал эффективность гибридного глушителя с расширительной камерой и перфорированным покрытием методом граничных элементов.

Тао и Сейберт [198] изучали потери передачи для глушителей с одной и двумя камерами расширения.

Суванди с соавторами [196] использовали классическую теорию плоских волн для оценки акустических характеристик различных глушителей с одной расширительной камерой и глушителей, содержащих пористый материал с расширенными входными и выходными каналами. Они выполнили экспериментальные измерения и показали, что экспериментальные результаты хорошо согласуются с теоретическими.

Джерджес и соавторы [123] обобщили принцип матрицы переноса для расчета потерь передачи глушителя с одной расширительной камерой, а также применили этот метод для глушителей с большим числом расширительных камер. Также в данной работе они делают вывод, что расширение входного канала в

глушитель приводит к увеличению пиков потери передачи и расширяет диапазон частот снижения шума.

Барбьери в своей работе [85] рассматривает зависимость потерь передачи от изменения геометрических размеров глушителя с одной камерой расширения.

Ву и соавторы [202-203] представили акустические характеристики снижения шума глушителей с различной геометрией входных и выходных отверстий и глушителей с прямоугольными расширительными камерами.

Масен с коллегами [166] приводят данные об акустической оптимизации реактивного глушителя с расширительной камерой простой геометрии и низкой стоимостью изготовления с помощью микроперфорированных панелей. Они рассчитали потери передачи с использованием метода матриц переноса и метода граничных элементов. Различные конфигурации глушителей с микроперфорированными панелями в расширительных камерах были проверены экспериментально, а результаты эксперимента сопоставлены с теоретическими исследованиями.

Андерсен [83] представил акустические характеристики различных типов глушителей (реактивного, абсорбционного и глушителя с поршневым потоком). Он использовал метод матриц переноса для расчета потерь передачи и провел эксперименты, согласующиеся с теоретическим расчетом.

Кан и Джи [135] изучали потери передачи глушителя с простой расширительной камерой с увеличенным входным и выходным отверстием и глушитель с резонатором Гельмгольца с использованием Ш аналитического метода.

Венкетешем и соавторы [200] проанализировали потери передачи глушителей с различными конфигурациями прямоугольных камер расширения с различными положениями входного и выходного отверстий.

Ма [145] изучал потенциал глушителей с микроперфорированной пластиной внутри камеры.

Ким и соавторы [136] исследовали эффективность глушителя с расширительной камерой с изогнутыми воздуховодами.

Докумачи [113] изучал эффективность глушителей с перфорированной трубкой.

Чжао и коллеги в своей работе [211] обнаружили, что объем расширительной камеры является важным параметром для уменьшения сопротивления выхлопа.

Несколько эффектов на перфорированных диссипативных глушителях были рассмотрены Дениа с соавторами [112]: поворот потока, абсорбирующее удельное сопротивление, площадь перфораций и размеры глушителя.

Чиу и Чан [90] использовали метод матриц передачи для расчета потерь передачи многокамерных перфорированных глушителей.

Чайтания и Мунджал [87] теоретически исследовали влияние толщины стенки канала на входе и выходе из камеры глушителя.

Мимани и Мунджал [147] приводят результаты исследований акустических характеристик глушителей различных конфигураций.

Рассеивающие типы глушителей с облицовкой проанализировали Мунджал совместно с Ширахати [150]. В процессе вычисления потерь передачи ими были рассмотрены такие эффекты, как сопротивление потока, пористость, изгибы и повороты, структура и формы облицовки. К сожалению, никаких экспериментальных результатов в данной статье представлено не было.

Основную теорию резонаторов Гельмгольца можно найти в работах [36, 96, 137, 154, 169, 174, 188, 199]. Альстером [82] были получены новые теоретические выражения для собственной частоты резонатора Гельмгольца. Улучшенная формула для собственной частоты резонатора Гельмгольца является функцией длины, площади и объема горла и объема резонатора. Альстер сравнил измеренные значения собственной частоты с результатами, полученными с использованием классической теории и улучшенных теоретических выражений. Результаты показали, что ошибок в вычислении собственной частоты в случае использования улучшенных теоретических выражений стало значительно меньше, чем при использовании классической теории. Но в то же время, авторами

были рассмотрены простые резонаторы и неисчерпывающие практические схемы их применения в глушителях.

Факуда [119-120] изучал характеристики глушителей типа полости. Выражения для определения эффективности глушителя, приведенные Факудой, являются функцией, зависящей от геометрии резонатора и волнового числа. Простая камера расширения рассматривалась как частный случай резонатора глушителя. Рассчитанные и измеренные значения эффективности в данной работе были показаны как функция частоты и показывают хорошее совпадение в большинстве рассмотренных случаев. Следует отметить, что, в отличие от Дэвиса и других, Факуда использовал логарифмическую шкалу для оси частот.

Обсуждение абсорбционных глушителей можно найти в статье Дайера [115]. В этой статье также приведены графики измеренных значений снижения шума для нескольких диссипативных глушителей.

Диссертация Дробахи М.Н. [31] примечательна ярко выраженной прикладной направленностью выполненного ею исследования, основной задачей которого являлось разработка рекомендаций по проектированию глушителей шума выхлопа ДВС транспортных машин. Она провела экспериментальные исследования моделей глушителей различной конфигурации и характерных размеров (рисунок 1.7, таблица 1.1), в которых использовались практически все известные проектировщикам глушителей конструктивные решения (поворот потока, звукопоглощение, перфорация, внутренние трубки, перегородки и др.).

При проведении испытаний на специальных стендах использовались различные источники звука: источник белого шума (шум, генерируемый блоком динамиков) и широкополосные источники шума (шум, генерируемый горячей струей выхлопных газов от ДВС, а также шум, генерируемый холодной струей воздуха, подаваемой под давлением из газгольдера).

Таблица 1.1. - Некоторые примеры исследованных [31] глушителей

Схема глушителя

Номер модели

Конструктивные размеры

Б

Модель 1 (6-9)

Ь = 500 мм = 300 мм V1 = 0,035 м3 (V = 0,063 м3 V7 = 0,098 м3 V8 = 0,0141 м3 V9 = 0,049 м3)

О О О О О Ох

о о о о о о о* о о о О О О О О

г:

...

Б

Модель 2

Ь = 500 мм В = 300 мм I = 300 мм V = 0,035 м3 S перфорации 15% 0 перфорации 10 мм

о о о о о а-_о_ о_ о _ о _ ог_ о о о о о

_£_а_а_а_а.

о о о о о о

о о о о о о _я_а_а_о_

Б

Модель 3

Ь = 500 мм В = 300 мм I = 300 мм V = 0,035 м3 S перфорации 15%, 0 перфорации 10 мм

Модель 4

Ь = 500 мм В = 300 мм V = 0,035 м3 2 отверстия 0 100 мм

Модель 5

Ь = 500 мм В = 300 мм V = 0,035 м3 S перфорации 10%, 0 перфорации 5 мм

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Лубянченко, Анна Александровна, 2016 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Аграфонова А.А., Смирнов С.Г., Тупов В.В. Исследование акустической эффективности глушителей шума // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. №9 [666] 2015, с. 75-82

2. Балтер И.И., Березовский А.М., Бутаков Г.В. и др. Способы защиты от шума и вибрации железнодорожного подвижного состава. Под ред. Г.В. Бутакова. М., «Транспорт», 1978, 231с.

3. Белов И.А., Исаев С.А. Моделирование турбулентных течений. Учебное пособие. - СПб: Изд-во БГТУ, 2001. — 108 с.

4. Белоцерковский С. В., Тольский B. Е. Автомобильные глушители: современные требования, тенденции развития, методы расчета и испытаний // Электронный журнал «Техническая акустика», http://www.ejta.org, 2001,1.

5. Бердшоу П. Введение в турбулентность и её измерение. М., Мир 1974, 278 с.

6. Васильев А.В. Акустическое моделирование и комплексное снижение шума автомобильных двигателей внутреннего сгорания: Монография - Самара: Издательство Самарского научного центра РАН, 2004. - 296 с.

7. Волков К.Н., Емельянов В.Н. Моделирование крупных вихрей в расчётах турбулентных течений. - М.: Физматлит, 2008. — 368 с.

8. Гинзбург И.П. «Прикладная гидрогазодинамика» Издательство Ленинградского университета 1958 год.

9. Глазнев В.Н., Запрягаев В.И., Ерофеев В.К. и др. Струйные и нестационарные течения в газовой динамике. Новосибирск. Изд. СО РАН, 2000, 200 с.

10. Голдстейн М.Е. Аэроакустика: Пер.с англ./Под ред.А.Г.Мунина. - М.: Машиностроение, 1981. - 294 с.

11. ГОСТ 12.1.003-83*. «ССБТ. Шум. Общие требования безопасности»;

12. ГОСТ 24346-80. «Вибрация. Термины и определения»;

13. ГОСТ 24347-80. «Вибрация. Обозначения и единицы величин»;

14. ГОСТ 26918-86. «Шум. Методы измерения шума железнодорожного подвижного состава»;

15. ГОСТ 30296-95 «Аппаратура общего назначения для определения основных параметров вибрационных процессов. Общие технические требования»;

16. ГОСТ 31324-2006. «Шум. Определение характеристик глушителей при испытаниях на месте установки»;

17. ГОСТ 31328-2006. «Шум. Руководство по снижению шума глушителями»;

18. ГОСТ ИСО 10816-1-97. «Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на не вращающихся частях. Часть 1. Общие требования»;

19. ГОСТ ИСО 5348-2002. «Вибрация и удар. Механическое крепление акселерометров»;

20. ГОСТ ИСО 8002-99. «Вибрация. Вибрация наземного транспорта. Представление результатов измерений»;

21. ГОСТ Р 41.59-2001. «Единообразные предписания, касающиеся офици-ального утверждения сменных систем глушителей».

22. ГОСТ Р 50.2.038-2004. Оценивание погрешностей неопределенности результатов измерения [Текст]. - Введ. 2014-10-24. - М.: Изд-во стандартов, 2004.

23. ГОСТ Р 50951-96. «Внешний шум магистральных и маневровых тепловозов. Нормы и методы измерений»;

24. ГОСТ Р 51401-99. «Шум машин. Определение уровней звуковой мощности источников шума по звуковому давлению. Технический метод в существенно свободном звуковом поле над звукоотражающей плоскостью»;

25. ГОСТ Р 51402-99. «Шум машин. Определение уровней звуковой мощности источников шума по звуковому давлению. Ориентировочный метод с использованием измерительной поверхности над звукоотражающей плоскостью»;

26. ГОСТ Р 52862-2007. «Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие акустического шума (вибрация, акустическая составляющая)»;

27. ГОСТ Р 53573-2009. «Вибрация. Измерения вибрации, передаваемой машиной через упругие изоляторы. Общие требования»;

28. ГОСТ Р 53577-2009. «Вибрация. Измерения вибрации, передаваемой машиной через упругие изоляторы. Двигатели внутреннего сгорания поршневые высокоскоростные и среднескоростные».

29. ГОСТ Р 54061-2010. «Подвижной состав. Акустика. Измерение внешнего шума»;

30. ГОСТ Р ИСО 14837-1-2007. «Вибрация. Шум и вибрация, создаваемые движением рельсового транспорта. Часть 1. Общее руководство»;

31. Дробаха М.Н. Снижение шума транспортных машин глушителями (на примере трактора МТЗ 82). Диссертация, Санкт-Петербург, 2004.

32. Емельянов В.Н. Введение в теорию разностных схем. Учебное пособие. - СПб: Изд-во БГТУ, 2006. - 192 с.

33. Ерофеев В. К., Григорьев В.В., Генкин П. Г., Математическая модель и методика расчета аэроакустических параметров в неизотермических струях, Матем. моделирование, 2007, том 19, номер 8, с. 37-48.

34. Ерофеев В. К., Григорьев В.В., Генкин П. Г., Петров Ю.К. Приближенная модель расчета и анализ механизмов генерации акустических полей системой выхлопа транспортных систем (ТС). // Материалы XV МНК ученых Украины, Белоруссии и России. Севастополь, 2007. - с. 214-217.

35. Ерофеев В.К., Генкин П.Г., Григорьев В.В., Петров С.К. Приближённая методика расчёта аэроакустических процессов в системах выхлопа двигателей внутреннего сгорания // В сборнике: Защита населения от

повышенного шумового воздействия Сборник докладов II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. под редакцией Иванова Н.И.. 2009. С. 482-490.

36. Иванов Н.И. Инженерная акустика. Теория и практика борьбы с шумом: учебник - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Логос, 2013. - 432с.

37. Иванов Н.И. Инженерная акустика. Теория и практика борьбы с шумом: учебник - 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Логос, 2015. - 432с.

38. 37 Иванов Н.И. Инженерная акустика: Теория и практика борьбы с шумом: учебник. - М.: Университетская книга, Логос, 2008. - 424 с.

39. 38 Иванов Н.И. Основы виброакустики [Текст] / Н.И. Иванов, А.С. Никифоров. - СПб.: Политехник, 2000. - 428 с.

40. Иванов Н.И., Петров С.К., Толоконников И.С. Исследования глушителей шума выпуска двигателей внутреннего сгорания//Сборник трудов II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Защита населения от повышенного шумового воздействия», 17-19 марта 2009 г., Санкт-Петербург, с.516-522

41. Клюкин И.И. Борьба с шумом и звуковой вибрацией на судах. - Л.: Судостроение, 1971. - 416 с.

42. Комкин А.И. Разработка современных методов расчета и проектирования автомобильных глушителей шума с требуемыми характеристиками. Диссертация, Москва, 2011.

43. Комкин А.И. Оптимизация реактивных глушителей шума // Акустический журнал. - 2010. - Т. 56, № 3. - С. 373-379.

44. Комкин А.И. Особенности снижения шума в канале резонатором Гельмгольца // Известия вузов. Машиностроение. - 2011. - № 1. - С. 101-106.

45. Комкин А.И. Прохождение звуковой волны через внезапное изменение сечения канала // Сб. трудов XVI сессии Российского акустического общества. Т.1. - М.: ГЕОС, 2005. - С. 251-254.

46. Комкин А.И., Аграфонова А.А. Исследование излучения шума системой выпуска автомобиля методом конечных элементов // Безопасность в техносфере. - 2010. - № 5. - С. 17-22.

47. Комкин А.И., Куличев И.Н., Сухоруков В.А. Анализ акустических характеристик глушителей шума // Научно-технические достижения и передовой опыт в автомобилестроении. Вып.7.- М.: НИИстандартавтосельхозмаш, 1991. -С. 9-12.

48. Комкин А.И., Малько Е.В. Акустическая эффективность камерных глушителей шума // Сб. трудов XX сессии Российского акустического общества. Т.3. - М.: ГЕОС, 2008. - С. 238-241.

49. Комкин А.И., Малько Е.В. Критерии оценки акустической эффективности глушителей шума // Сб. трудов XIX сессии Российского акустического общества. Т.3. - М.: ГЕОС, 2007. - С. 263-267.

50. Комкин А.И., Надарейшвили Г.Г., Юдин С.И. Особенности излучения шума системой выпуска автотранспортных средств // Безопасность жизнедеятельности. - 2005. - № 11. - С. 45-49.

51. Комкин А.И., Тупов В.В. К расчету акустических характеристик глушителей шума // Вестник МГТУ. Сер. Машиностроение. - 1994. - № 3. -С. 118-124.

52. Комкин А.И., Тупов В.В. Основы проектирования глушителей шума транспортных средств // Безопасность жизнедеятельности. - 2003.- №1.- C. 1520.

53. Комкин А.И., Юдин С.И. Акустический импеданс перфорированной перегородки в канале // Сб. трудов XX сессии Российского акустического общества. Т.1. - М.: ГЕОС, 2008. - С. 246-250.

54. Комкин А.И., Юдин С.И. Камерные глушители шума // Безопасность жизнедеятельности. Приложение. - 2005. - № 11. - 24 с.

55. Лапин А.Д. Звукоизоляция в волноводах // Акустический журнал. -1975. - Т. 21, № 3. - С. 337-350.

56. Лубянченко А.А. Приближенные физико-математические модели газодинамических и аэроакустических процессов в глушителях шума выпуска ДВС, Noise Theory and Practice. 2015. Т. 1. № 2., С. 72-83

57. Лубянченко А.А., Петров С.К. Некоторые результаты исследования глушителей шума выпуска ДВС путем натурных испытаний. Сборник трудов III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Защита населения от повышенного шумового воздействия », 22-24 марта 2011 г., Санкт-Петербург, с.637-643.

58. Лубянченко А.А., Петров С.К., Олейников А.Ю., Яковчук М.С., Толоконников И.С. Результаты параметрических исследований глушителей выпуска высокотемпературных и высокоскоростных газов, Безопасность жизнедеятельности. 2016. № 2 (182)., С. 14-20

59. Лубянченко А.А., Петров С.К., Толоконников И.С., Яковчук М.С. Оптимизация конструкции специального глушителя шума с целью снижения противодавления при заведомо достигнутой акустической эффективности. Труды всероссийской научно-практической конференции «Транспорт-2011», Часть 2, Технические науки, Рост. гос. ун-т. путей сообщения, Ростов-на-Дону, 2012, 385с.

60. Лубянченко А.А., Петров С.К., Яковчук М.С., Толоконников И.С. Оптимизация конструкции глушителя шума выпуска ДВС с минимальным противодавлением, Безопасность жизнедеятельности. 2013. № 4. ,С. 17-22

61. Луканин В. Н. Шум автотракторных двигателей внутреннего сгорания. Методы исследования, пути снижения. - М.: Изд. Машиностроения, 1971. 267 с.

62. Луканин В.А. и др. Двигатели внутреннего сгорания т.1: Теория рабочих процессов. М., В.Ш. 1995.

63. Лэмб Г. Динамическия теория звука. М., Гос. изд. физ.-мат. литературы, 1960. - 372 с.

64. Мунин А.Г., Кузнецов В.М., Леонтьев Е.А., Аэродинамические источники шума. М., Машиностроение, 1981, 248 с.

65. Нормы вибрации трубопроводов технологического газа компресорных станций с центробежными нагнетателями, Мин. газовой промышлености, М., 1985.

66. Петров С.К., Олейников А.Ю., Лубянченко А.А. Исследования виброакустических параметров глушителя дизель-генератора магистрального грузового тепловоза, Сборник докладов V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Защита от повышенного шума и вибрации» под редакцией Н.И. Иванова. 2015., С. 591-604

67. Петров С.К., Олейников А.Ю., Лубянченко А.А., Толоконников И.С. Проектирование глушителя дизель-генераторной установки и проведение его виброакустических испытаний. // Сборник трудов пятого международного экологического конгресса (седьмой Международной научно-технической конференции) "Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов ELPIT 2015". 16-20 сентября 2015г., гг. Самара-Тольятти, Россия: АНО "Издательство СНЦ" 2015. - Т. 6. С.142-149.

68. Петров С.К., Олейников А.Ю., Лубянченко А.А., Толоконников И.С., Яковчук М.С. Оптимизация конструкции глушителя дизель-генератора магистрального грузового тепловоза, Сборник докладов V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Защита от повышенного шума и вибрации» под редакцией Н.И. Иванова. 2015., С. 605-625

69. Петров С.К., Олейников А.Ю., Лубянченко А.А., Яковчук М.С. Снижение противодавления и уровней вибрации конструкции глушителя шума путем линеаризации потока выхлопных газов. // Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т.17, №6(2), 2015 с.369-376

70. Рейнольдс А. Дж. Турбулентные течения в инженерных приложениях. - М.: Энергетика, 1979, 405 с.

71. Салливан Дж.У. Моделирование шума выхлопной системы двигателя // Аэродинамический шум в технике: Пер. с англ.- М.: Мир, 1983.- С. 233- 256.

72. Снегирев А.Ю. Высокопроизводительные вычисления в технической физике. Численное моделирование турбулентных течений. Учебное пособие. -СПб: Изд-во Политехн. ун-та, 2009. -143 с.

73. Старобинский Р.Н. Глушители шума // Техническая акустика транспортных машин: Справочник. - СПб.: Политехника, 1992. - С. 200-265.

74. Старобинский Р.Н. Синтез камерных глушителей шума// Акустический журнал. - 1983. - Т. 29, № 2. - С. 282-283.

75. Старобинский Р.Н. Теория и синтез глушителей шума для систем впуска и выпуска газов двигателей внутреннего сгорания: Дис... докт. техн. наук: 05.04.02 / ТПИ. - Тольятти, 1982. - 333 с.

76. Стретт Дж. В. (Лорд Рэлей). Теория звука: в 2-х т.: Пер с англ. - М.: ГИТТЛ, 1955. - Т.2.- 476 с.

77. Хинце И.О. Турбулентность, ее механизм и теория. - М.: ФИЗМАЛИТ, 1963, 680 с.

78. Шапиро Б.К. Основы расчета глушителей выхлопа. - М.: Оборонгиз, 1943. - 64 с.

79. Alfredson R.J. The propagation of sound in a circular duct of continuously varying cross-section area // Journal of Sound and Vibration. - 1972. - V. 23, № 4. -P. 433-442.

80. Alfredson R.J., Davies P.O.A.L. Performance of Exhaust Silencer Components // Journal of Sound and Vibration. - 1971. - V. 15, № 2. - P. 175-196.

81. Alfredson R.J., Davies P.O.A.L. The radiation of sound from an engine exhaust // Journal of Sound and Vibration. - 1970. - V. 13, № 2. - P. 389-408.

82. Alster M. Improved calculation of resonant frequencies of Helmholtz resonator // Journal of Sound and Vibration. - 1972. - V. 24, № 1. - P. 63-85.

83. Andersen K. S. Analyzing muffler performance using the transfer matrix method. Proc. COMSOL Conference 2008, Hannover. - 7 p.

84. ANSYS Fluent 16. Theory Guide. 2012. Fluent Inc. Central Source Park, 10 Cavendish Court, Lebanon, NH 03766, USA. http://www.fluent.com

85. Barbieri R, Barbieri N. Finite element acoustic simulation based shape optimization of a muffler // Applied Acoustics. - 2006. -V.67, № 4. - P. 346-357.

86. Bilawchuk S., Fyfe K.R. Comparison and implementation of the various numerical methods used for calculating transmission loss in silencer systems // Applied Acoustics. - 2003. - vol. 64. - p. 903-916.

87. Chaitanya P. and Munjal M., "Effect of wall thickness on the end corrections of the extended inlet and outlet of a double-tuned expansion chamber," Applied Acoustics, Volume 72, Issue 1, January 2011, P. 65-70

88. Cheng C.Y.R., Seybert A.F., Wu T.W. A multidomain boundary element solution for silencer and muffler performance prediction // Journal of Sound and Vibration.-1991.- V. 151, № 1.- P. 119-129.

89. Chiavola O. Multi-dimensional CFD-transmission matrix modeling of IC engine intake and exhaust systems // Journal of Sound and Vibration.-2002.- V. 256, № 5.- P. 835-848.

90. Chiu M-C., Chang Y-C. Shape optimization of multi-chamber cross-flow mufflers by SA optimization // Journal of Sound and Vibration.-2008.- V. 312, № 3.-P. 526-550.

91. Craggs A. A finite element method for damped acoustic systems: an application to evaluate the performance of reactive mufflers // Journal of Sound and Vibration. - 1976. - V. 48, № 3. - P. 377-392.

92. Craggs A. A finite element method for modeling dissipative mufflers with a locally reactive lining // Journal of Sound and Vibration. - 1977. - V. 54, № 2. -P. 285-296.

93. Craggs A. A finite element model for rigid porous absorbing materials // Journal of Sound and Vibration. - 1978. - V. 61, № 1. - P. 101-111.

94. Craggs A. A note on the theory and application of a simple pipe acoustic element // Journal of Sound and Vibration. - 1982. - V. 85, № 2. - P. 292-295.

95. Craggs A. The application of the transfer matrix and matrix condensation methods with finite element to duct acoustics // Journal of Sound and Vibration. - 1989. - V. 132, № 2. - P. 101-402.

96. Crocker M. J. and Price A. J. Noise and Noise Control, CRC Press Inc., Volume I, Cleveland, OH, 1975. - 299 p.

97. Crocker M. J., Internal Engine Exhaust Muffling, Proceedings of NOISE-CON 77, 1977, p. 331-357

98. Crocker M.J. A review of the acoustical design of mufflers for vehicle exhaust systems // Proceedings of Second International Symposium «Transport Noise and Vibration». - St. Petersburg, Russia, 4-6 October, 1994. - P. 433-440.

99. Cui X.B., Ji Z.L., Fast multipole boundary element approaches for acoustic attenuation prediction of reactive silencers. // Engineering Analysis with Boundary Elements. Volume 36, Issue 7, July 2012, Pages 1053-1061

100. Davies P.O.A.L. Flow acoustics coupling in ducts // Journal of Sound and Vibration.- 1981.- V. 77, № 2.- P. 191-209.

101. Davies P.O.A.L. Piston engine intake and exhaust system design // Journal of Sound and Vibration.-1996.- V. 190, № 4.- P. 677-712.

102. Davies P.O.A.L. Practical flow duct acoustics // Journal of Sound and Vibration.- 1988.- V. 124, № 1.- P. 91-115.

103. Davies P.O.A.L. Realistic models for predicting sound propagation in flow duct systems // Noise Control Engineering Journal.-1993.- V. 40, № 2.- P. 135-412.

104. Davies P.O.A.L. The design of silencers for internal combustion engine // Journal of Sound and Vibration.-1964.- V. 1, № 2.- P. 185-201.

105. Davies P.O.A.L. The reflection of waves of finite amplitude at an open exhaust // Journal of Sound and Vibration.-1988.- V. 122, № 3.- P. 594-597.

106. Davies P.O.A.L. Transmission matrix representation of exhaust system acoustic characteristics // Journal of Sound and Vibration.-1991.- V. 151, № 2.-P. 333-338.

107. Davies P.O.A.L., Alfredson R.J. Design of silencers for internal combustion engine exhaust systems // Proceedings of the Symposium «Vibration and Noise in Motor Vehicle». - The Institution of mechanical Engineers, London, 6-7 July, 1971. - P. 17-23.

108. Davies P.O.A.L., Harrison M.F. Predictive acoustic modeling applied to the control of intake/exhaust noise of internal combustion engines // Journal of Sound and Vibration.-1997.- V. 202, № 2.- P. 249-274.

109. Davies P.O.A.L., Harrison M.F., Collins H.J. Acoustic modeling of multiple path silencers with experimental validations // Journal of Sound and Vibration. -1997.- V. 200, № 2.- P. 195-225.

110. Davies P.O.A.L., Jiajin G. Finite amplitude wave reflection at an open exhaust // Journal of Sound and Vibration.-1990.- V. 141, № 1.- P. 165-166.

111. Davis D.D., Stokes G.M., Moor D., Stevens G.L. Theoretical and experimental investigation of mufflers with comments on engine exhaust muffler design // NASA. Report, № 1192. - 1954. - p. 829-875

112. Denia F.D., Selamet A., Fuenmayor F.J., Kirby R. Acoustic attenuation performance of perforated dissipative mufflers with empty inlet/outlet extensions // Journal of Sound and Vibration.- 2007.- V. 302, № 4-5.- P. 1000-1017.

113. Documaci E. Effect of sheared grazing mean flow on acoustic transmission in perforated pipe mufflers // Journal of Sound and Vibration.- 2005.- V. 283, № 3-5.-P. 645-663.

114. Dowling J., Peat K. An algorithm for the efficient acoustic analysis of silencers of any general geometry // Applied Acoustics.-2004.- V. 65, № 2.- P. 211227.

115. Dyer I., "Noise Attenuation of Dissipative Mufflers", Noise Control, 51-57 (May 1956).

116. Eriksson L.J. Effect on Inlet/Outlet Location on Higher Order Modes in Silencers // Journal of the Acoustical Society of America. - 1982. - V. 72, № 2. -P. 1208-1211.

117. Eriksson L.J. Silencers, in NOISE CONTROL IN INTERNAL COMBUSTION ENGINES, (Ed. Donald E. Baxa), John Wiley & Sons, New York, 1982, Chapter 5.

118. Eriksson L.J., Thawani P.T., Hoops R.H. Acoustical design and evaluation of silencers // Sound and Vibration. - 1983. - V.17, № 7. - P. 20-27.

119. Fakuda M., "A Study of Cavity-Type Muffler", Bulletin of JSME, 1st Report, 12(50), 1969, 333-349

120. Fakuda M., "A study of Cavity-Type Muffler", Bulletin of JSME, 2nd Report, 12(55), 1970, 96-104

121. Fakuda M., "A study on the Exhaust of Internal Combustion Engine", Bulletin of JSME, 6(22), 1963, p. 255-270

122. FLUENT, A. 6.3. Theory Manual. 2005. Fluent Inc. Central Source Park, 10 Cavendish Court, Lebanon, NH 03766, USA. http://www.fluent.com

123. Gerges S.N.Y., Jordan R., Thieme F.A., Bento Coelho J.L. Muffler modeling by transfer matrix method and experimental verification // Journal of the Brazilian mechanical sciences and engineers. -2005. - V. 27, № 2. - P. 132-140.

124. Glav R. The transfer matrix for a dissipative silencer of arbitrary cross-section // Journal of Sound and Vibration.-2000.- V. 236, № 4.- P. 575-594.

125. Igarashi J., Toyama M. Fundamentals of acoustical silencers. Aeronational research Institute. Report № 339. - Tokyo: University of Tokyo, 1958. - P. 223-241.

126. Igarashi, J. and Arai. M. Fundamentals of Acoustical Silencers, Aeronautical Research Institute, University of Tokyo, Report.No. 351, 1960. pp.17-31.

127. Ji Z.L. Acoustic attenuation performance analysis of multi-chamber reactive silencers // Journal of Sound and Vibration. - 2005. - V. 283, № 1-2. -P. 459-466.

128. Ji Z.L. Boundary element acoustic analysis of hybrid expansion chamber silencers with perforated facing // Engineering Analysis with Boundary Elements. -2010. - V. 34, № 7. - P. 690-696.

129. Ji Z.L. Boundary element analysis of a straight-through hybrid silencer// Journal of Sound and Vibration. - 2006. - V. 292, № 1-2. - P. 415-423.

130. Jiang C., Wu T.W., Cheng C.Y.R. A single-domain boundary element method for packed silencers with multiple bulk-reacting sound absorbing materials // Engineering Analysis with Boundary Elements. Volume 34, Issue 11, November 2010, Pages 971-976

131. Jones A.D. Modeling the Exhaust noise radiated from reciprocating internal combustion engines - a literature review// Noise Control Engineering Journal.- 1984. -V.23, № 1. - P. 12-31.

132. Jones M.G., Stiede P.E. Comparison of methods for determining specific acoustic impedance // Journal of the Acoustical Society of America. - 1997. - V.101, № 6. - P. 2694-2704.

133. Ju H.-D., Lee S.-B., Jeong W.-B., Lee B.-H. Design of an acoustic enclosure with duct silencers for the heavy duty diesel engine generator set // Applied Acoustics. Volume 65, Issue 4, April 2004, Pages 441-455

134. Kagawa Y. and Omote T., "Finite-Element Simulation of Acoustic Filters of Arbitrary Profile With Circular Cross Section", J. Acoust. Soc. Am., 60(5), 1976, 1003-1013

135. Kang Z., Ji Z. Acoustic length correction of duct extension into a cylindrical chamber // Journal of Sound and Vibration. - 2008. - V. 310, № 4-5. -P. 782-791.

136. Kim J.-T., Ih J-G. Transfer matrix of curved duct bends and sound attenuation in curved expansion chambers // Applied Acoustics. - 1999. - V. 56, № 4. -P. 297-309.

137. Kinsler L.E., Frey A.R. Fundamentals of acoustics. - New York: Wiley, 1962. - 524 p.

138. Kirby R. Transmission loss predictions for dissipative silencers of arbitrary cross section in the presence of mean flow // Journal of Acoustical Society of America. - 2003. - V. 114, № 1. - P. 200-209.

139. Lai Peter C.-C. Evolution of several methods on muffler acoustic modeling. // Noise Contr. Eng. J. - 1998. - 46, №3. - p. 109-119.

140. Lamancusa J.S. The transmission loss of double expansion chamber mufflers with unequal size chambers // Applied Acoustics. - 1988. - V. 24, № 1. -P. 15-32.

141. Lee D.H., Kwon Y.P. Estimation of the absorption performance of multiple layer perforated panel systems by transfer matrix method // Journal of Sound and Vibration.- 2004.- V. 278, № 4-5.- P. 847-860.

142. Lighthill M.J. On sound generated aerodynamically. Part 2: Turbulence as a source of sound // Proc. Roy. Soc. (London), 1954, v.222A, 51148, p.1-32.

143. Lighthill M.J. On sound generated aerodynamically. Part 1: General theory. Proc. Roy. Soc. Lond., 1952. - P. 564-587.

144. Lou G., Wu T.W., Cheng C.Y.R. Boundary element analysis of packed silencers with a substructuring technique // Engineering Analysis with Boundary Elements. Volume 27, Issue 7, July 2003, Pages 643-653

145. Maa D. Y., Potential of microperforated panel absorber, The Journal of the Acoustical Society of America, 1998. vol. 104, p. 2861

146. Mehdizadeh O. Z., Paraschivoiu M. A three-dimensional finite element approach for predicting the transmission loss in mufflers and silencers with no mean flow // Applied Acoustics. - 2005. - V. 66, № 8. - P. 902-918.

147. Mimani A., Munjal M.L. Transverse plane wave analysis of short elliptical chamber mufflers: an analytical approach // Journal of Sound and Vibration. -2011.- V. 330, № 7.- P. 1472-1489.

148. Miwa, T. and Igarashi, J. Fundamentals of Acoustical Silencers, Aeronautical Research Institute, University of Tokyo, Report No. 344, 1959, pp. 67-85.

149. Munjal M. L., Behera B. K., Thawani P. T. Transfer matrix model for the reverse-flow, three-duct, open end perforated element muffler // Applied Acoustics. -1998.- V. 54, № 3.- P. 229-238.

150. Munjal M. L.and Shirahatti U. S., "Analysis of Lined Ducts With Mean Flow, With Application to Dissipative Mufflers", Presented at the ASME Winter Annual Meeting, Anaheim, California, 86-WA/NCA-29 (1986).

151. Munjal M.L. A simple numerical method for three-dimensional analysis of simple expansion chamber mufflers of rectangular as well as circular cross-section with a stationary medium // Journal of Sound and Vibration.-1987.- V. 116, № 1.- P. 71-88.

152. Munjal M.L. Acoustic characterization of an engine exhaust source - a review, Proceedings of ACOUSTICS 2004. - Gold Coast, Australia, 3-5 November, 2004. - P. 117-122.

153. Munjal M.L. Acoustics of ducts and Mufflers. - New York: Wiley-Interscience, 1987. - 328 p.

154. Munjal M.L. Acoustics of ducts and Mufflers. Second Edition, John Wiley and Sons, Chichester, UK, 2014. - 416 p.

155. Munjal M.L. Analysis and design of pod silencers // Journal of Sound and Vibration. - 2003. - V. 262, № 3. - P.497-507.

156. Munjal M.L. Analysis of a flush-tube three-pass element muffler by means of transfer matrices // International Journal of Acoustics and Vibration.-1997.- V. 2, № 2.- P. 63-68.

157. Munjal M.L. Duct acoustics - an overview // Proceeding of NOISE-93. -St. Petersburg, Russia, May 31- June 3, 1993. - V.3. - P. 175-180.

158. Munjal M.L. Plane wave analysis of side inlet/outlet chamber mufflers with mean flow // Applied Acoustics.-1997.- V. 52, № 2.- P. 165-175.

159. Munjal M.L. Prediction of the break-out noise of the cylindrical sandwich plate muffler shells // Applied Acoustics.-1998.- V. 53, № 1-3.- P. 153-161.

160. Munjal M.L. Velocity ratio-cum-transfer matrix method //Journal of Sound and Vibration. - 1975. - V.39, № 1. - P.105-109.

161. Munjal M.L., Behera B.K., Thawani P.T. An analytical model of the reverse flow, open end, extended perforated element muffler // International Journal of Acoustics and Vibration.- 1997.- V. 2, № 2.- P. 59-62.

162. Munjal M.L., Doige A.G. On a general method for modeling multi-source, multibranch, one-dimensional acoustical systems // Acustica. - 1991. - V.73, № 1. -P. 37-39.

163. Munjal M.L., Doige A.G. On the relation between convective source characteristics and their acoustic counterparts // Journal of Sound and Vibration. -1990. - V.136, № 2. - P. 343-346.

164. Munjal M.L., Doige A.G. Theory of a two source-location method for direct experimental evaluation of the four-pole parameters of an aeroacoustic element // Journal of Sound and Vibration. - 1990. - V.141, № 2. - P. 323-333.

165. Munjal M.L., Rao K.N., Sahasrabudhe A.D. Aeroacoustic analysis of perforated muffler components // Journal of Sound and Vibration.-1987.- V. 114, № 2.- P. 173-188.

166. P. k. Florent masson, gonzalo herrera, "optimization of muffler transmission loss by using micro perforated panels," VI congreso iberoamericano de acustica - FIA 2008, 7/11/2008 2008.

167. Panigrahi S.N., Munjal M.L. A generalized scheme for analysis of multifarious commercially used mufflers // Applied Acoustics. - 2007. - V. 68, № 6. -P. 660-681.

168. Park Y.B., Ju H.-D., Lee S.-B. Transmission loss estimation of three-dimensional silencers by system graph approach using multi-domain BEM // Journal of Sound and Vibration. Volume 328, Issues 4-5, 25 December 2009, Pages 575-585

169. Pierce A. D., "Acoustics", McGraw-Hill Book Company, New York, 1981.

- 642 p.

170. Prasad M. G., Crocker M. J. Evaluation of four-pole parameters for a straight pipe with a mean flow and a linear temperature gradient // Journal of Acoustical Society of America. - 1981. - V. 69, № 4. - P. 916-921.

171. Prasad M.G., Crocker M.J. A scheme to predict the sound pressure radiated from an automotive exhaust system // Journal of Acoustical Society of America. - 1981.

- V. 70, № 5. - P. 1345-1352.

172. Prasad M.G., Crocker M.J. Acoustical source characterization studies on a multicylinder engine exhaust system // Journal of Sound and Vibration.- 1983.-V.90, № 4.- P. 479-490.

173. Prasad M.G., Crocker M.J. Studies of acoustical performance of a multi-cylinder engine exhaust muffler system // Journal of Sound and Vibration.- 1983.- V. 90, № 4.- P. 491-508.

174. Reynolds D. D., "Engineering Principles of Acoustics", Allyn and Bacon Inc., Boston, 1981. - 641 p.

175. Ribner H.S. Quadropole correlations governing the pattern of jet noise // J. Fluid Mech., 1969, v.38, 51, p.1-24.

176. Selamet A., Denia F.D., Besa A.J. Acoustic behavior of circular dual-chamber mufflers // Journal of Sound and Vibration. - 2003. - V. 265, № 5. - P. 967985.

177. Selamet A., Easwaran V., Falkowski A.G. Three-pass mufflers uniform perforations // Journal of Acoustical Society of America. - 1999. - V. 105, № 3. -P. 1548-1562.

178. Selamet A., Ji Z.L. Acoustic attenuation performance of circular expansion chambers with extended inlet/outlet // Journal of Sound and Vibration. - 1999. - V. 223, № 2. - P. 197-212.

179. Selamet A., Ji Z.L. Acoustic attenuation performance of circular expansion chambers with offset inlet/outlet: I. Analytical approach // Journal of Sound and Vibration. - 1998. - V. 213, № 4. - P. 601-617.

180. Selamet A., Ji Z.L. Acoustic attenuation performance of circular expansion chambers with single-inlet and double-outlet // Journal of Sound and Vibration. - 2000.

- V. 229, № 1. - P. 3-19.

181. Selamet A., Ji Z.L. Acoustic attenuation performance of expansion chambers with two end-inlet/one side-outlet // Journal of Sound and Vibration. - 2000.

- V. 229, № 4. - P. 1159-1167.

182. Selamet A., Ji Z.L., Radovich P.M. Acoustic attenuation performance of circular expansion chambers with offset inlet/outlet: II. Comparison with experimental and computational studies // Journal of Sound and Vibration. - 1998. - V. 213, № 4. -P. 619-641.

183. Selamet A., Kim H., Huff N.T. Leakage effect in Helmholtz resonators // Journal of Acoustical Society of America. - 2009. - V. 126, № 3. - P.1142-1150.

184. Selamet A., Lee I.J., Huff N.T. Acoustic attenuation of hybrid silencers // Journal of Sound and Vibration. Volume 262, Issue 3, 1 May 2003, Pages 509-527

185. Selamet A., Radovich P.M. The effect of length on the acoustic attenuation performance of concentric expansion chambers: an analytical, computational and experimental investigation // Journal of Sound and Vibration. - 1997. - V. 201, № 4. -P. 407-426.

186. Selamet A., Xu M.B., Lee I.-J., Huff N.T. Analytical approach for sound attenuation in perforated dissipative silencers with inlet/outlet extensions // Journal of Acoustical Society of America. - 2005. - V. 117, № 4, pt. 1. - P. 2078-2089.

187. Seybert A.F., Cheng C. Y. R. Application of the boundary element method to acoustic cavity response and muffler analysis // Transaction of the ASME. Journal of Vibration, Acoustics, Stress and Reliability in Design. - 1987. - V.109, № 1. - P. 1521.

188. Skudrzyk E. E., "The Foundations of Acoustics", Springer-Verlag, N.Y., 1971. - 789 p.

189. Starobinski R., Kergomard J. Optimization of characteristics of perforated tube mufflers // Proceedings of Fourth International Congress on Sound and Vibration. - St. Petersburg, Russia, 24-27 June, 1996. - P. 1163-1168.

190. Stephen A. Hambric, Shung H. Sung, Donald J. Nefske. Engineering Vibroacoustic Analysis: Methods and Applications. New York: John Wiley & Sons, 2016. - 536 p.

191. Stewart G.W. Acoustic wave filters // Physics Review.- 1922.- V.20, № 4.- P. 528-551.

192. Sullivan J.W. A Method for Modeling Perforated Tube Muffler Components. I. Theory. // Journal of the Acoustical Society of America.- 1979. - V. 66, № 3. - P. 772-778.

193. Sullivan J.W. A Method for Modeling Perforated Tube Muffler Components. II. Application // Journal of the Acoustical Society of America. - 1979. -V. 66, № 3. - P. 779-788.

194. Sullivan J.W. Some gas flow and acoustic pressure measurement inside a concentrictube resonator // Journal of Acoustical Society of America. - 1984. - V. 76, № 2. - P. 479-484.

195. Sullivan J.W., Crocker M.J. Analysis of concentric-tube resonator having unpartitioned cavities // Journal of Acoustical Society of America. - 1978. - V. 64, № 2. - P. 207-215.

196. Suwandi D., Middelberg J., Byrne K. and Kessissoglou N., Predicting the acoustic performance of mufflers using transmission line theory. Acoustics 2005: Acoustics in a Changing Environment, 9-11 November 2005, Busselton, p. 181-187

197. Tanaka T., Fujikawa T., Abe T., Utsuno H. A method for the analytical prediction of insertion loss of a two-dimensional muffler model based on the transfer matrix derived from the boundary element method // Transaction of the ASME. Journal of Vibration, Acoustics, Stress and Reliability in Design. - 1985. - V.107, № 1. - P. 86-91.

198. Tao Z., Seybert A.F. A review of current techniques for measuring muffler transmission loss // SAE Paper № 03TMC-38. - 2001. - 5 p.

199. Van Santen G. W. Introduction to a Study of Mechanical Vibration, 2nd Edition, Cleaver-Hume Press, London, 1958. - 310p.

200. Venkatesham B., Tiwari M., Munjal M.L. Transmission loss analysis of rectangular expansion chamber with arbitrary location of inlet/outlet by means of Green's functions // Journal of Sound and Vibration. - 2009. - V.323, № 3-5. -P. 1032-1044.

201. Vijayasree N.K., M.L. Munjal. On an Integrated Transfer Matrix method for multiply connected mufflers // Journal of Sound and Vibration. Volume 331, Issue 8, 9 April 2012, Pages 1926-1938

202. Wu C.J., Wang X.J., Tang H.B. Transmission loss prediction on a single-inlet/doubleoutlet cylindrical expansion-chamber muffler by using the modal meshing approach // Applied Acoustics. - 2008. - V. 69, № 2. - P. 173-178.

203. Wu C.J., Wang X.J., Tang H.B. Transmission loss prediction on SIDO and DISO expansion-chamber mufflers with rectangular section by using the collocation approach // International Journal of Mechanical Sciences. - 2007. - V. 49, № 7. -P. 872-877.

204. Wu T.W., Cheng C. Y. R., Tao Z. Boundary element analysis of packed silencers with protective cloth and embedded thin surfaces // Journal of Sound and Vibration. - 2003. - V. 261, № 1. - P. 1-15.

205. Wu T.W., Cheng C.Y.R. Boundary element analysis of reactive mufflers and packed silencers with catalyst converters // Electronic Journal of Boundary Elements. - 2003. - V. 1, № 2. - P. 218-235.

206. Wu T.W., Zhang P., Cheng C.Y.R. Boundary element analysis of mufflers with an improved method for deriving the four pole parameters // Journal of Sound and Vibration. - 1998. - V. 217, № 4. - P. 767-779.

207. Yasuda Takashi, Wu Chaoqun, Nakagawa Noritoshi, Nagamura Kazuteru. Predictions and experimental studies of the tail pipe noise of an automotive muffler using a one dimensional CFD model // Applied Acoustics. Volume 71, Issue 8, August 2010, Pages 701-707

208. Young G.I.J., Crocker M.J. A finite element analysis of complex muffler systems with or without wall vibration // Noise Control Engineering Journal.-1977.- V. 9, № 2.- P. 86-93.

209. Young G.I.J., Crocker M.J. Acoustical analysis, testing and design of flow-reversing muffler chambers // Journal of the Acoustical Society of America. - 1976. -V. 60, № 5. - P. 1111-1118.

210. Young G.I.J., Crocker M.J. Prediction of Transmission Loss in mufflers by the Finite Element Method // Journal of the Acoustical Society of America. -1975.-V. 57, № 1. - P. 144-148.

211. Zhao Shengdun, Wang Ji, Wang Jun, He Yupeng. Expansion-chamber muffler for impulse noise of pneumatic frictional clutch and brake in mechanical presses // Applied Acoustics. Volume 67, Issue 6, June 2006, Pages 580-594