1. IntroductionFlow-induced noise a

1. Introduction
Flow-induced noise and vibration problems are often encountered in the pipelines conveying high-pressure gas or liquid. Unlike such problems occurring inside the pipelines, any other types of noises are generated when the high-pressure gas is discharged from the exit of a pipe system [1,2]. In usual, these noises have different features depending on whether the gas is discharged steadily and impulsively. An impulse noise is generated by a sudden discharge of gas flows from an exit of pipe [3,4]. For instance, the impulse noise is frequently found in
internal engine exhaust systems. Similar impulse noise problems are also found in a variety of unsteady flow devices, such as gun muzzles [5], high-speed railway tunnels [6,7], pulse jet applications [8,9], etc. With a recent tendency of high noise emission internal engine, the impulse noise discharged from the exit of an engine exhaust pipe has been practically important issues from the point of view of silencer design. In the past, much effort has been paid on the silencer systems to reduce the flow-induced noise and vibration problems [10,11]. Almost all of the silencer systems have been designed based upon an assumption that the high-pressure gas flows steadily inside them. Recently, several experimental works [12,13] showed that a weak shock wave, its Mach number being below about 1.1, can be formed inside the exhaust silencer system of internal combustion engine, when the engine is rotating at a high speed. The weak shock wave is generated due to a non-linear behavior of the compression waves discharged from the engine exhaust ports and it often leads to serious noise and vibration problems inside the exhaust pipe system. Impulse wave [14,15] is generated as the shock wave is discharged from the exit of the exhaust pipe, causing unpleasant exhaust noises. Such an impulse wave is in general characterized by a sharp peak pressure of short duration [16]. The impulse noises generated from the engine exhaust pipe system have been one of the most important issues for automobile engine manufacturers to resolve urgently. Sekine et al. [17,18] have made an experimental work to investigate the weak shock waves propagating inside the exhaust pipe system of a four-cycle gasoline engine. They have shown that a simple shock tube can simulate the shock wave propagation occurring in the automobile exhaust pipe system. They also have investigated several different types of silencer configurations appropriate to reduce the exhaust noises. Matsumura et al. [19] have used a shock tube to find the optimum silencer configuration against the engine exhaust noises. From these experimental works, the data needed to practically design the silencer systems are not sufficient due to some limits in the experimental measurements. A computational work can provide useful and practical data for the silencer design, but, to the authors’ knowledge, there are to date no any computational works made on this topics. Thus, more experimental and computational studies are necessary to clarify the characteristics of the exhaust pipe systems and to obtain the optimum silencer configuration. The present study addresses a computational work to investigate detailed characteristics of the weak shock wave propagating through an exhaust pipe silencer system. The unsteady, two-dimensional, inviscid, compressible, Euler equations were numerically solved using Yee–Rod–Davis’s total variation diminishing (TVD) scheme, and the computational results were compared with the previous experiments [20] for the purpose of validation. In computations, a plane shock wave was assumed at the inlet of the exhaust pipe and its Mach number Ms was changed in the range from 1.01 to 1.30. In order to investigate the effect of the silencer configuration on the reduction of the exhaust noises, eight different types of silencers were applied to the present computations. The results obtained showed that of these silencers, the silencer model with a series of baffle plates in an expansion chamber reduced the peak pressure at the exit of the exhaust pipe by about 27%, compared with that at the base model of the simplified expansion chamber.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1. บทนำทำให้เกิดกระแสเสียงและการสั่นสะเทือนปัญหามักจะพบในท่อส่งก๊าซแรงดันสูงหรือของเหลว ซึ่งแตกต่างจากปัญหาดังกล่าวเกิดขึ้นภายในท่อ ชนิดอื่น ๆ ของเสียงจะสร้างขึ้นเมื่อก๊าซแรงดันสูงจะออกจากทางออกของระบบท่อ [1, 2] ปกติ เสียงเหล่านี้มีคุณลักษณะแตกต่างกันขึ้นอยู่กับว่าการปล่อยออกก๊าซอย่างต่อเนื่อง และ impulsively กระแสเสียงสร้างขึ้น โดยปล่อยออกอย่างฉับพลันของก๊าซ flows จากการออกของท่อ [3, 4] ตัวอย่าง แรงกระตุ้นจากเสียงมักพบในภายในเครื่องยนต์ระบบไอเสีย ยังพบปัญหาเสียงรบกวนกระแสคล้ายในหลากหลายอุปกรณ์ unsteady flow ปืน muzzles [5], อุโมงค์รถไฟความเร็วสูง [6,7], โปรแกรมเจ็ทพัลส์ [8,9] ฯลฯ มีแนวโน้มล่าสุดของเสียงสูงมลพิษภายในเครื่องยนต์ กระแสเสียงที่ออกจากทางออกของท่อไอเสียเครื่องยนต์ได้รับปัญหาสำคัญในทางปฏิบัติจากมุมมองของการออกแบบทัณฑฆาต ในอดีต ความพยายามมากมีการชำระระบบทัณฑฆาตเพื่อลดเสียงรบกวนที่เกิดจาก flow และปัญหาสั่นสะเทือน [10,11] เกือบทั้งหมดของระบบทัณฑฆาตที่ออกแบบไว้ตามสมมติฐานการที่ flows ก๊าซแรงดันสูงอย่างต่อเนื่องภายในพวกเขา ล่าสุด งานทดลองหลาย [12,13] แสดงว่า คลื่นช็อกอ่อน หมายเลขของเครื่องกำลังด้านล่างประมาณ 1.1 สามารถจะเกิดขึ้นภายในระบบทัณฑฆาตไอเสียของเครื่องยนต์สันดาปภายใน เมื่อเครื่องยนต์จะหมุนที่ความเร็วสูง มีสร้างคลื่นกระแทกอ่อนแอเนื่องจากพฤติกรรมไม่เชิงเส้นของคลื่นการบีบอัดที่ออกจากพอร์ตไอเสียเครื่องยนต์ และมันมักจะนำไปสู่ปัญหาร้ายแรงสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนภายในระบบท่อไอเสีย สร้างกระแสคลื่น [14,15] เป็นคลื่นกระแทกจะออกจากทางออกของท่อไอเสีย ทำให้เกิดเสียงไอเสียใจ ความดันสูงสุดคมของสั้น [16] โดยทั่วไปลักษณะคลื่นกระแสความดังกล่าว เสียงกระแสที่สร้างขึ้นจากระบบท่อไอเสียเครื่องยนต์ได้ประเด็นสำคัญสำหรับผู้ผลิตเครื่องยนต์รถยนต์การแก้ไขอย่างเร่งด่วน Sekine et al. [17,18] ได้ทำการทดลองเพื่อตรวจคลื่นช็อกอ่อนที่กระจายอยู่ภายในระบบท่อไอเสียของเครื่องยนต์เบนซิน four-cycle พวกเขาได้แสดงว่า หลอดช็อคง่ายสามารถจำลองการแพร่กระจายคลื่นกระแทกที่เกิดขึ้นในระบบท่อไอเสียรถยนต์ พวกเขายังได้สืบสวนทัณฑฆาต configurations ที่เหมาะสมเพื่อลดเสียงไอเสียชนิดต่าง ๆ Al. ร้อยเอ็ด Matsumura [19] ได้ใช้หลอดช็อกไป find configuration ทัณฑฆาตที่เหมาะสมกับเสียงไอเสียเครื่องยนต์ จากผลงานทดลอง ข้อมูลที่จำเป็นในการออกแบบระบบทัณฑฆาตจริงไม่ sufficient เนื่องจากข้อจำกัดบางอย่างในการทดลองวัด งานคำนวณสามารถให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ และการปฏิบัติสำหรับการออกแบบทัณฑฆาต แต่ ความรู้ของผู้เขียน มีวันที่ไม่คำนวณงานทำหัวข้อนี้ จึง ขึ้นศึกษาทดลอง และคำนวณจำเป็น ต้องชี้แจงลักษณะของระบบท่อไอเสีย และรับ configuration ทัณฑฆาตที่เหมาะสม การศึกษาปัจจุบันอยู่งานคำนวณการตรวจสอบลักษณะรายละเอียดของการกระจายคลื่นกระแทกอ่อนแอผ่านระบบทัณฑฆาตท่อไอเสีย สมการออยเลอร์ unsteady สอง inviscid อัดตัว ได้ ถูกแก้ไขใช้ยี่ – เหล็ก – Davis ของความผันแปรรวมลดลง (TVD) โครงร่างเรียงตามตัวเลข และผลลัพธ์คำนวณได้เปรียบเทียบกับการทดลองก่อนหน้านี้ [20] เพื่อตรวจสอบ ในการประมวลผล คลื่นกระแทกเครื่องบินถูกสันนิษฐานที่ทางเข้าของท่อไอเสีย และ Ms เลขมัคถูกเปลี่ยนแปลงในช่วงจาก 1.01 1.30 เพื่อตรวจสอบผลของ configuration ทัณฑฆาตลดเสียงไอเสีย silencers แปดชนิดต่าง ๆ ถูกนำไปใช้การประมวลผลอยู่ ผลได้รับพบว่าของเหล่านี้ silencers รุ่นทัณฑฆาต มีชุดแผ่น baffle ในหอการค้าขยายตัวลดลงความดันสูงสุดที่ทางออกของท่อไอเสียประมาณ 27% เมื่อเทียบกับที่ที่แบบฐานของหอขยาย simplified

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1. บทนำ
เสียงการไหลที่เกิดขึ้นและปัญหาการสั่นสะเทือนที่มักจะพบในท่อลำเลียงก๊าซแรงดันสูงหรือของเหลว ซึ่งแตกต่างจากปัญหาดังกล่าวที่เกิดขึ้นภายในท่อชนิดอื่น ๆ ของเสียงที่ถูกสร้างขึ้นเมื่อก๊าซแรงดันสูงจะออกจากออกจากระบบท่อ [1,2] ในปกติเสียงเหล่านี้มีคุณสมบัติที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับว่าก๊าซจะออกจากโรงพยาบาลอย่างต่อเนื่องและคึก เสียงแรงกระตุ้นที่ถูกสร้างขึ้นโดยการปล่อยก๊าซอย่างฉับพลันของชั้น OWS จากทางออกของท่อ [3,4] ยกตัวอย่างเช่นเสียงแรงกระตุ้นที่พบบ่อยใน
เครื่องยนต์ภายในระบบไอเสีย ปัญหาที่คล้ายกันเสียงแรงกระตุ้นที่พบยังอยู่ในความหลากหลายของอุปกรณ์โอ๊ยไม่มั่นคงชั้นเช่นขลุมปืน [5] ความเร็วสูงอุโมงค์รถไฟ [6,7], โปรแกรมเจ็ทพัลส์ [8,9] และอื่น ๆ ด้วยแนวโน้มล่าสุดของ การปล่อยเสียงสูงเครื่องยนต์ภายในเสียงอิมพัลออกจากทางออกของท่อร่วมไอเสียเครื่องยนต์ที่ได้รับปัญหาที่สำคัญในทางปฏิบัติจากมุมมองของการออกแบบเงียบ ในอดีตที่ผ่านมาความพยายามมากที่ได้รับการชำระเงินในระบบระงับเสียงเพื่อลดเสียงรบกวนชั้นโอ๊ยที่เกิดขึ้นและปัญหาการสั่นสะเทือน [10,11] เกือบทั้งหมดของระบบการระงับเสียงได้รับการออกแบบขึ้นอยู่กับสมมติฐานที่ว่าก๊าซแรงดันสูงชั้น OWS ภายในพวกเขาอย่างต่อเนื่อง เมื่อเร็ว ๆ นี้ผลงานการทดลองหลาย [12,13] แสดงให้เห็นว่าคลื่นช็อกอ่อนแอเลขมัคที่ถูกด้านล่างประมาณ 1.1, สามารถเกิดขึ้นภายในระบบไอเสียเงียบของเครื่องยนต์สันดาปภายในเมื่อเครื่องยนต์หมุนด้วยความเร็วสูง คลื่นความสั่นสะเทือนที่อ่อนแอจะถูกสร้างขึ้นเนื่องจากพฤติกรรมไม่เชิงเส้นของคลื่นการบีบอัดออกจากพอร์ตไอเสียเครื่องยนต์และมันมักจะนำไปสู่เสียงที่รุนแรงและปัญหาการสั่นสะเทือนภายในระบบท่อร่วมไอเสีย คลื่นแรงกระตุ้น [14,15] จะถูกสร้างขึ้นเป็นคลื่นกระแทกจะออกจากออกจากท่อระบายอากาศที่ก่อให้เกิดเสียงไอเสียที่ไม่พึงประสงค์ ดังกล่าวเป็นคลื่นแรงกระตุ้นในลักษณะโดยทั่วไปความดันสูงสุดคมชัดของระยะเวลาสั้น ๆ [16] เสียงที่สร้างแรงกระตุ้นจากระบบท่อร่วมไอเสียเครื่องยนต์ได้รับหนึ่งในประเด็นที่สำคัญที่สุดสำหรับผู้ผลิตเครื่องยนต์รถยนต์ที่จะแก้ปัญหาอย่างเร่งด่วน Sekine et al, [17,18] ได้ทำการทดลองเพื่อตรวจสอบคลื่นช็อกอ่อนแอขยายพันธุ์ภายในระบบท่อร่วมไอเสียของเครื่องยนต์เบนซินสี่จังหวะ พวกเขาได้แสดงให้เห็นว่าหลอดช็อตที่เรียบง่ายสามารถจำลองการแพร่กระจายคลื่นความสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นในรถยนต์ระบบท่อร่วมไอเสีย พวกเขายังมีการสอบสวนหลายประเภทของ gurations เงียบปรับอากาศสายที่เหมาะสมเพื่อลดเสียงไอเสีย มัตสึ et al, [19] ได้ใช้หลอดช็อก fi ครั้งเงียบเหมาะสมปรับอากาศสายไฟล์โครงสร้างกับเสียงไอเสียเครื่องยนต์ จากผลงานการทดลองเหล่านี้ข้อมูลที่จำเป็นในการปฏิบัติจริงในการออกแบบระบบการระงับเสียงไม่เพียงพอไฟพอเพียงเนื่องจากข้อ จำกัด บางอย่างในการทดลองวัด การทำงานของคอมพิวเตอร์ที่สามารถให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์และการปฏิบัติสำหรับการออกแบบเงียบ แต่เพื่อความรู้ของผู้เขียนมีถึงวันที่ไม่มีงานการคำนวณใด ๆ ที่ทำในหัวข้อนี้ ดังนั้นการศึกษาทดลองและการคำนวณมีความจำเป็นที่จะชี้แจงลักษณะของระบบท่อระบายอากาศและเพื่อให้ได้เงียบเหมาะสมปรับอากาศสายไฟล์โครงสร้าง การศึกษาปัจจุบันที่อยู่ในการคำนวณการทำงานในการตรวจสอบลักษณะรายละเอียดของการขยายพันธุ์คลื่นช็อกอ่อนแอผ่านระบบท่อร่วมไอเสียเงียบ สภาพที่ไม่มั่นคงสองมิติ inviscid, อัดสมการออยเลอร์ได้รับการแก้ไขโดยใช้รูปแบบตัวเลขทั้งหมด Yee-Rod-เดวิสลดลง (TVD) โครงการและผลการคำนวณเปรียบเทียบกับการทดลองก่อนหน้านี้ [20] สำหรับวัตถุประสงค์ของการตรวจสอบ ในการคำนวณเครื่องบินคลื่นช็อกสันนิษฐานที่ทางเข้าของท่อระบายอากาศและจำนวนเครื่องของนางสาวมีการเปลี่ยนแปลงในช่วง 1.01-1.30 เพื่อที่จะศึกษาผลของการระงับเสียงนักโทษไฟไฟล์โครงสร้างในการลดเสียงไอเสียแปดชนิดของ silencers ถูกนำไปใช้ในการคำนวณในปัจจุบัน ผลที่ได้แสดงให้เห็นว่าของ silencers เหล่านี้แบบเงียบด้วยชุดของ e- แผ่นอาบน้ำชั้นในห้องการขยายตัวที่ลดลงความดันสูงสุดที่ทางออกของท่อระบายอากาศโดยประมาณ 27% เมื่อเทียบกับว่าในรูปแบบฐานของไฟ simpli เอ็ดห้องขยายตัว .

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 . บทนำ
ไหลชักนำปัญหาเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนที่มักจะพบในท่อส่งก๊าซแรงดันสูงหรือของเหลว จากปัญหาดังกล่าวที่เกิดขึ้นภายในท่อประเภทอื่น ๆ เสียงถูกสร้างขึ้นเมื่อแก๊สมีแรงดันสูงออกมาจากทางออกของท่อระบบ [ 2 ] ในปกติเสียงเหล่านี้มีคุณสมบัติที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับว่าแก๊สออกมาอย่างต่อเนื่องและอย่างหุนหันพลันแล่น รู้สึกเสียงจะถูกสร้างขึ้นโดยการไหลของก๊าซฉับพลันfl ows จากทางออกของท่อ [ 3 , 4 ] ตัวอย่างเช่นกระแสเสียงมักพบใน
ท่อไอเสียระบบภายในเครื่องยนต์ ปัญหาสัญญาณรบกวนอิมพัลส์ที่คล้ายกันยังพบได้ในความหลากหลายของอุปกรณ์ . . flไม่มั่นคง เช่น ปืนสะพาย [ 5 ]รถไฟความเร็วสูงอุโมงค์ [ 6 , 7 ] , ชีพจรเจ็ทโปรแกรม [ 8,9 ] , ฯลฯ กับแนวโน้มล่าสุดของเครื่องยนต์ การปล่อยเสียงสูงภายใน กระตุ้นเสียงออกมาจากทางออกของไอเสียเครื่องยนต์ ท่อ มีปัญหาในทางปฏิบัติที่สำคัญจากมุมมองของการออกแบบเสียง ในอดีตความพยายามมากที่ได้รับการจ่ายเงินบนระบบลดเสียงflโอ๊ยเกิดเสียงและการสั่นสะเทือน 10,11 [ ปัญหา ] เกือบทั้งหมดของ Silencer ระบบได้รับการออกแบบขึ้นอยู่กับสมมติฐานว่าflแก๊สแรงดันสูง OWS อย่างต่อเนื่องภายในพวกเขา เมื่อเร็วๆ นี้ หลายๆ งานทดลอง [ 12 , 13 ‘ ] พบว่าคลื่นช็อกที่อ่อนแอของมัคอยู่ด้านล่างประมาณ 1.1สามารถสร้างขึ้นภายใน Silencer ระบบไอเสียของเครื่องยนต์สันดาปภายใน เมื่อเครื่องยนต์หมุนที่ความเร็วสูง คลื่นช็อกที่อ่อนแอจะถูกสร้างขึ้น เนื่องจากพฤติกรรมไม่เชิงเส้นของคลื่นการบีบอัดที่ออกจากเครื่องยนต์พอร์ตไอเสีย และมันมักจะนำไปสู่ปัญหาร้ายแรงเสียงและการสั่นสะเทือนในระบบท่อไอเสีย . กระแสคลื่น [ 1415 ] สร้างขึ้นเป็นคลื่นช็อกออกมาจากทางออกของไอเสีย ท่อไอเสีย ทำให้ไม่เสียงดัง เป็นแรงกระตุ้นคลื่นโดยทั่วไปลักษณะของความดันสูงสุดที่คมของระยะเวลาสั้น [ 16 ] กระแสเสียงที่สร้างขึ้นจากระบบท่อไอเสียเครื่องยนต์ที่ได้รับหนึ่งในปัญหาที่สำคัญที่สุดสำหรับผู้ผลิตชิ้นส่วนเครื่องยนต์เพื่อแก้ปัญหาอย่างเร่งด่วน เซกิเนะ et al .[ 17,18 ] ได้งานทดลองเพื่อศึกษาจุดอ่อนของคลื่นช็อกแพร่กระจายภายในระบบท่อไอเสียของเครื่องยนต์เบนซิน 4 รอบ . พวกเขาแสดงให้เห็นว่าหลอดช็อกง่ายสามารถจำลองการแพร่กระจายคลื่นช็อกที่เกิดขึ้นในรถยนต์ท่อไอเสียระบบนอกจากนี้ยังได้ศึกษาหลายประเภทของ Silencer ด้วยจึง gurations ที่เหมาะสมเพื่อลดไอเสียเสียงดัง มัตสึมุระ et al . [ 19 ] ได้ใช้หลอดที่เหมาะสม จึงตกใจและเสียงคอน จึง guration กับเครื่องยนต์ ท่อไอเสีย เสียงดัง จากงานทดลองเหล่านี้ข้อมูล การออกแบบระบบเพื่อหากลุ่ม Silencer ไม่ได้ซุฟจึง cient เนื่องจากบางขอบเขตในการวัด การทดลอง งานคอมพิวเตอร์สามารถให้ข้อมูลที่มีประโยชน์และประโยชน์สำหรับเก็บเสียงออกแบบ แต่เพื่อความรู้ของผู้เขียน มีถึงวันที่ใด ๆคอมพิวเตอร์ทำงานได้ในหัวข้อใด ดังนั้นการทดลองและการคำนวณการศึกษาที่จำเป็นในการอธิบายลักษณะของระบบท่อไอเสีย และเพื่อให้ได้เสียงที่เหมาะสมด้วยจึง guration . การศึกษาที่อยู่งานคอมพิวเตอร์เพื่อศึกษาคุณลักษณะของคลื่นช็อกที่อ่อนแอ เผยแพร่ ผ่านท่อไอเสีย ท่อเก็บเสียงระบบ ไม่ inviscid มิติได้ , , ,สามารถแก้ไขได้โดยใช้สมการออยเลอร์ ( ยี ) เพื่อรวมการเปลี่ยนแปลงลดลงร็อดเดวิส ( tvd ) โครงการ และผลการคำนวณเปรียบเทียบกับก่อนการทดลอง [ 20 ] สำหรับวัตถุประสงค์ของการตรวจสอบ ในการคำนวณ เครื่องบินคลื่นช็อกสมมติที่ทางเข้าของไอเสียท่อและมัค MS ถูกเปลี่ยนในช่วงจาก 1.01 ถึง 1.30 .เพื่อศึกษาผลของ Silencer ด้วยจึง guration ในการลดไอเสีย เสียงแปดชนิดที่แตกต่างของตัวเก็บเสียงเพื่อใช้ในการต่างๆในปัจจุบัน ผลที่ได้พบว่า ของตัวเก็บเสียงเหล่านี้ เสียงรูปแบบกับชุดของบัฟfl E แผ่นในการขยายห้องลด peak pressure ที่ออกจากท่อไอเสียประมาณ 27 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับที่รูปแบบพื้นฐานของ Simpli จึงเอ็ดขยาย
Chamber