1. IntroductionIn the past, researc

1. Introduction
In the past, researchers have paid much attention to environmental protection problems that contain an important subject of vehicle’s noise. The present study concerns with the acoustic problem from an exhaust pipe with an internal diameter (D) of 23 mm. Only weak shock waves with shock Mach number (Ms) are considered to enter the pipe. Consequently, acoustic waves are generated inside and downstream of the pipe, when the shock wave leaves the pipe exit. The objective of this study is twofold. First, we try to predict the radiated noise from the pipe by using a computational fluid dynamics (CFD) method instead of linear acoustics; second, to understand the mechanism of shock-induced acoustic generation associated with the pipe flow. In general, the noise associated with an exhaust pipe can be classified as three kinds of basic noise: the turbulence noise, shell noise, and radiated noise. The turbulence noise is due to turbulent flow, the shell noise due to the vibration of the structure, and the radiated noise due to vortices or shock/vortex interactions. Among these three basic noises, the radiated noise plays an important role
than other two noises. Kim and Setoguchi [1] investigated the downstream pressure variation of a shocked flow discharged from an open ended shock-tube with a circular baffle plate at the tube exitbyusingbothexperimentalandnumericalmethods.Theshock Mach number ranged from 1.02 to 1.45. For numerical simulation, theysolvedtheEulerequationsbyusingatotalvariationdiminishing scheme. They found that the baffle plate could strongly influence the pulse wave (noise) induced by the discharged shock wave when the diameter of the baffle plate is less than three times the duct diameter. Higashiyama and Iwamoto [2] experimentally studied the noise generated by a pulsating flow downstream of a pipe end. Their studies showed that a rapider rotation-speed of rotary valve has stronger noise downstream of the pipe. Their data also showed the directivity of sound pressure. Endo et al. [3] analyzedthenoiserelationbetweenthedirectionalangleandtherotationspeedofarotaryvalveindetail.Theyalsocomparedthesound pressure distributions for different directional angles at various rotation speeds of the rotary valve. In the case of 3900rpm, the soundpressure level with a 30directionalangle is larger than that for a 15 directional angle. Liang and Lo [4] numerically investigated shock/vortex interactions induced by blast wave diffraction around a 90 sharp convex corner, and found that a pair of vortices could be generated by the diffracted blast wave. Chen and Liang [5] investigated a planar
blast/vortex interaction and its generated noise, and found four soundsgeneratedfortheblast/vortexinteractioninaformofinterlacing compression and expansion. Their result was well contrasted to that for the corresponding shock/vortex interaction studied by Inoue and Hattori [6]. Some earlier works regarding shock/vortex interactions have been referred in Refs. [4,5], and thus are omitted here. Later, Liang et al. [7] numerically investigated the detailed vortical flow structure, induced by a planar shock wave, near a two-dimensional circular duct exit. They also showed some computational holographic interferograms near the duct exit for different incident shock Mach numbers. Kim et al. [8] studied weak shock propagations through an exhaust silencer system for incident shock Mach numbers of 1.01 and 1.30, and designed several silencers and compared decayed histories of shock waves. Their result showed that a silencer with a series of the baffle plates inside the expansion chamber could reduce the first peak pressure at the exit of the exhaust pipe by about 27%. Birch et al. [9] designed a pulse generator for measuring the hearing protector attenuation of high-amplitude impulsive noise. Their system was capable of producing controlled repeatable high-amplitude pressure pulses for testing a hearing protection device and allowed the measurement of protector attenuations of up to 45 dB. In spite of these works, the mechanism of sound generation from a circular pipe is not clearly understood, although some past papers by using theoretical analysis have been published [10,11], Demir and Rienstra [12], Gabard and Astley [13]. For example, Demir and Rienstra [12] showed the sound waves issuing from the exit of an annular duct with a lined centerbody. Thus there is a need to furtherinvestigate the mechanismof shock-inducedsound generation from the circular pipe. In our numerical simulation, the pipe has an inner diameter D with a length of L =5D. The wall thickness was set to be 0.1D. The shock Mach numbers chosen were corresponding to the cases of engine speed ranging from 3000 rpm to 5000rpm of a motor
cycle. A high-resolution axisymmetric Euler solver [14] was used to compute the flow field and its associated acoustic field.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1. บทนำในอดีต นักวิจัยได้ชำระความสนใจมากเกี่ยวกับการป้องกันสิ่งแวดล้อมที่ประกอบด้วยเรื่องความสำคัญของเสียงรบกวนของรถ ข้อสงสัยการศึกษาปัจจุบัน มีปัญหาอะคูสติกจากท่อไอเสียผิดกับภายในเส้นผ่าศูนย์กลาง (D) มม. 23 เฉพาะ คลื่นช็อกอ่อนกับช็อกเลขมัค (Ms) จะพิจารณาใส่ท่อ ดัง คลื่นอะคูสติกสร้างขึ้นภายใน และปลายน้ำของท่อ เมื่อออกจากท่อปล่อยคลื่นกระแทก วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้มีอยู่สองประการ แรก เราพยายามทำนายเสียงราเดียตาจากท่อ โดยใช้วิธี fluid คำนวณ dynamics (CFD) แทนเปลืองเส้น ที่สอง เข้าใจกลไกรุ่นช็อกเกิดจากอะคูสติกเกี่ยวข้องกับ flow ท่อ ทั่วไป เสียงที่เกี่ยวข้องกับท่อไอเสียสามารถ classified เป็นเสียงพื้นฐานสามชนิด: ความวุ่นวายเสียงดัง เสียงเปลือก และเสียงราเดียตา เสียงความวุ่นวายเพ flow เสียงเปลือกเนื่องจากการสั่นสะเทือนของโครงสร้าง และเสียงราเดียตาเนื่องจาก vortices หรือ ช็อค/vortex โต้ตอบได้ ระหว่างเสียงพื้นฐานเหล่านี้สาม เสียงราเดียตามีบทบาทสำคัญกว่าเสียงอื่น ๆ 2 คิมและ Setoguchi [1] ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงความดันที่ปลายน้ำของ flow ตกใจที่ออกจากการเปิดสิ้นสุดช็อคหลอดกับแผ่นวงกลม baffle ที่ exitbyusingbothexperimentalandnumericalmethods หลอด เลขมัค Theshock ที่อยู่ในช่วงจาก 1.02 ให้ดาวน์โหลด 1.45 สำหรับตัวเลขจำลอง โครงร่าง theysolvedtheEulerequationsbyusingatotalvariationdiminishing พวกเขาพบว่า แผ่น baffle สามารถขอ influence คลื่นชีพจร (เสียง) เกิดจากคลื่นกระแทก discharged เมื่อเส้นผ่าศูนย์กลางของแผ่น baffle น้อยกว่าสามครั้งในท่อเส้นผ่านศูนย์กลาง ฮิงาชิยามะและ Iwamoto [2] experimentally ศึกษาเสียงที่สร้าง โดยการขยับ flow น้ำของปลายท่อ นักศึกษาพบว่า ความ rapider หมุนเร็วของโรตารี่วาล์วมีเสียงที่แข็งแกร่งน้ำของท่อ ข้อมูลยังพบ directivity ของความดันเสียง Analyzedthenoiserelationbetweenthedirectionalangleandtherotationspeedofarotaryvalveindetail Endo et al. [3] Theyalsocomparedthesound ความดันการกระจายสำหรับสำรวจทิศทางที่ความเร็วในการหมุนต่าง ๆ ของวาล์วโรตารี่ ในกรณีที่ 3900 รอบต่อนาที ระดับ soundpressure กับ 30 directionalangle มีขนาดใหญ่กว่าที่สำหรับเป็นมุมทิศทาง 15 เหลียงหล่อ [4] เรียงตามตัวเลขตรวจสอบโต้ตอบ ช็อต/vortex ที่เกิดจากการเลี้ยวเบนของคลื่นระเบิดรอบมุมนูนคมชัด 90 และพบว่า สามารถสร้างได้คู่ของ vortices โดยคลื่นระเบิด diffracted เฉินและเหลียง [5] สอบสวนเป็นระนาบระเบิด/vortex โต้ตอบ และของสร้างเสียง รบกวน และพบสี่ soundsgeneratedfortheblast/vortexinteractioninaformofinterlacing รวม และขยายตัว ด้วยผลของพวกเขาที่ต่างที่การโต้ตอบ ช็อต/vortex ที่เกี่ยวข้องที่ศึกษา โดยโนะอุเอะและ Hattori [6] บางงานก่อนหน้าเกี่ยวกับโต้ ช็อต/vortex ได้ถูกอ้างอิงใน Refs [4,5], และดังนั้น จะถูกละเว้นจากที่นี่ ภายหลัง เหลียง et al. [7] เรียงตามตัวเลขตรวจสอบโครงสร้าง flow vortical รายละเอียด การเหนี่ยวนำ โดยคลื่นกระแทกแบบระนาบ ใกล้ออกสองท่อกลม พวกเขายังแสดงให้เห็นบาง interferograms โฮโลแกรมคำนวณใกล้ทางออกท่อสำหรับไล่เหตุการณ์ต่าง ๆ หมายเลขเครื่องจักร คิม et al. [8] ศึกษาช็อกอ่อน propagations ผ่านระบบทัณฑฆาตมีไอเสียสำหรับเหตุการณ์ช็อกหมายเลข Mach 1.01 และ 1.30 และมาหลาย silencers และเปรียบเทียบประวัติผุของคลื่นกระแทก ผลของพวกเขาแสดงให้เห็นว่า ทัณฑฆาต มีชุดจาน baffle ภายในหอการค้าขยายตัวสามารถลดความดันสูงสุด first ที่ทางออกของท่อไอเสียประมาณ 27% Al. ร้อยเอ็ดเบิร์ช [9] ออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุนวัดอ่อนป้องกันได้ยิน impulsive ความสูงคลื่น ระบบของพวกเขามีความสามารถในการผลิตควบคุมพัลส์แรงดันสูงคลื่นซ้ำสำหรับการทดสอบอุปกรณ์ป้องกันการได้ยิน และได้วัด attenuations ป้องกันของ 45 dB แม้ผลงาน กลไกในการสร้างเสียงจากท่อกลมจะไม่เข้าใจแจ่มแจ้ง ถึงแม้ว่าบางเอกสารโดยการใช้ทฤษฎีวิเคราะห์ที่ผ่านมาถูกเผยแพร่ [10,11], Demir และ Rienstra [12], Gabard และ Astley [13] ตัวอย่าง Demir และ Rienstra [12] พบว่าคลื่นเสียงที่ออกจากทางออกของท่อการ annular กับ centerbody มีเส้นบรรทัด จึง มีความจำเป็นการ furtherinvestigate สร้างช็อต inducedsound mechanismof จากท่อวงกลม เราจำลอง ท่อมีภายในเส้นผ่าศูนย์กลาง D มีความยาว L = 5D ความหนาผนังถูกตั้งค่าเป็น 0.1 D เลือกหมายเลขเครื่องช็อตได้สอดคล้องกับกรณีของความเร็วเครื่องยนต์ตั้งแต่ 3000 รอบต่อนาทีถึง 5000 rpm ของมอเตอร์วงจร มีความละเอียดสูง axisymmetric ออยเลอร์โปรแกรมแก้ปัญหา [14] ถูกใช้เพื่อคำนวณ flow field และ field อะคูสติกเกี่ยวข้อง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1. บทนำ
ในอดีตที่ผ่านมานักวิจัยได้ให้ความสนใจมากในการแก้ไขปัญหาการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมที่มีเรื่องสำคัญของเสียงของยานพาหนะ ความกังวลเกี่ยวกับการศึกษาในปัจจุบันที่มีปัญหาอะคูสติกจากท่อระบายอากาศที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางภายใน (D) 23 มม เฉพาะคลื่นช็อกอ่อนแอที่มีจำนวนเครื่องช็อต (MS) จะมีการพิจารณาที่จะเข้าสู่ท่อ ดังนั้นคลื่นอะคูสติกที่ถูกสร้างขึ้นภายในและปลายน้ำของท่อเมื่อคลื่นช็อกใบออกจากท่อ วัตถุประสงค์ของการศึกษาครั้งนี้เป็นสองเท่า ครั้งแรกที่เราพยายามที่จะทำนายเสียงแผ่จากท่อโดยใช้การคำนวณการเปลี่ยนแปลง uid ชั้น (CFD) วิธีการแทนอะคูสติกเชิงเส้น ที่สองที่จะเข้าใจกลไกของการสร้างอะคูสติกช็อตที่เกิดขึ้นเกี่ยวข้องกับท่อชั้นโอ๊ย โดยทั่วไปเสียงที่เกี่ยวข้องกับท่อร่วมไอเสียสามารถจัดประเภทเป็นสามชนิดของเสียงพื้นฐานเสียงวุ่นวายเสียงเปลือกและแผ่เสียง เสียงความวุ่นวายเกิดจากการป่วนชั้นโอ๊ยเสียงเปลือกเนื่องจากการสั่นสะเทือนของโครงสร้างและเสียงแผ่เนื่องจาก vortices หรือช็อต / ปฏิสัมพันธ์น้ำวน กลุ่มคนเหล่านี้สามเสียงพื้นฐานเสียงแผ่มีบทบาทสำคัญ
กว่าอีกสองเสียง คิมและ Setoguchi [1] การตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงแรงดันน้ำจากชั้นตกใจโอ๊ยออกจากหลอดช็อตเปิดจบลงด้วยการอาบน้ำชั้นวงกลมแผ่นที่อีหลอด exitbyusingbothexperimentalandnumericalmethods.Theshock เลขมัคอยู่ระหว่าง 1.02-1.45 สำหรับการจำลองเชิงตัวเลขโครงการ theysolvedtheEulerequationsbyusingatotalvariationdiminishing พวกเขาพบว่าแผ่นอีชั้นอาบน้ำสามารถขออิทธิพลคลื่นชีพจร (เสียง) ที่เกิดจากคลื่นช็อกเมื่อออกจากโรงพยาบาลขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของแผ่นอีชั้นอาบน้ำจะน้อยกว่าสามเท่าของเส้นผ่าศูนย์กลางท่อ Higashiyama และ Iwamoto [2] การศึกษาทดลองเสียงรบกวนที่เกิดจากเร้าใจชั้นโอ๊ยน้ำจากปลายท่อ การศึกษาของพวกเขาแสดงให้เห็นว่า rapider หมุนความเร็วของวาล์วแบบหมุนมีสัญญาณรบกวนที่แข็งแกร่งต่อเนื่องของท่อ ข้อมูลของพวกเขายังแสดงให้เห็นทิศทางของความดันเสียง Endo et al, [3] การกระจายความดันสำหรับมุมทิศทางที่แตกต่างกันที่ความเร็วการหมุนต่างๆของวาล์วแบบหมุน ในกรณีที่ 3900rpm ระดับ soundpressure กับ 30 directionalangle มีขนาดใหญ่กว่าที่ 15? มุมทิศทาง เหลียงและ Lo [4] การตรวจสอบตัวเลขช็อต / ปฏิสัมพันธ์น้ำวนที่เกิดจากการเลี้ยวเบนของคลื่นระเบิดรอบ 90? มุมนูนคมชัดและพบว่าคู่ของ vortices อาจจะเกิดจากการระเบิดคลื่น diffracted เฉินและเหลียง [5] การตรวจสอบภาพถ่าย
ระเบิด / ปฏิสัมพันธ์น้ำวนและเสียงรบกวนที่เกิดขึ้นและพบสี่ soundsgeneratedfortheblast / vortexinteractioninaformofinterlacing การบีบอัดและการขยายตัว ผลของพวกเขาต่างกันไปว่าสำหรับการทำงานร่วมกันช็อต / น้ำวนที่สอดคล้องกันศึกษาโดยอิโนอุเอะและฮัตโตริ [6] บางผลงานก่อนหน้านี้เกี่ยวกับช็อต / ปฏิสัมพันธ์น้ำวนที่ได้รับการเรียกใน Refs [4,5] และทำให้ที่นี่จะถูกตัดออก ต่อมาเหลียง, et al [7] ตัวเลขการตรวจสอบรายละเอียด vortical ชั้นโอ๊ยโครงสร้างที่เกิดจากคลื่นช็อกระนาบใกล้ท่อกลมสองมิติทางออก พวกเขายังแสดงให้เห็นบาง interferograms โฮโลแกรมคำนวณใกล้ทางออกท่อสำหรับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นช็อตที่แตกต่างกันจำนวนจักร คิม et al, [8] การศึกษาการขยายพันธุ์ที่อ่อนแอช็อตผ่านระบบไอเสียเงียบสำหรับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นจำนวนช็อตมัค 1.01 และ 1.30 และการออกแบบหลาย silencers และเมื่อเทียบกับประวัติศาสตร์ผุของคลื่นช็อก ผลของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าเงียบด้วยชุดของ e- แผ่นชั้นภายในห้องอาบน้ำขยายตัวสามารถลดความดันสายแรกสูงสุดที่ประตูทางออกของท่อระบายอากาศโดยประมาณ 27% และอัลเบิร์ช [9] การออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าชีพจรสำหรับการวัดการลดทอนป้องกันการได้ยินสูงของคลื่นเสียงห่าม ระบบของพวกเขามีความสามารถในการผลิตควบคุมชีพจรความดันสูงความกว้างทำซ้ำสำหรับการทดสอบอุปกรณ์ป้องกันการได้ยินและได้รับอนุญาตการวัด attenuations ป้องกันได้ถึง 45 เดซิเบล ทั้งๆที่ผลงานเหล่านี้กลไกของการสร้างเสียงจากท่อกลมไม่เป็นที่เข้าใจอย่างชัดเจนถึงแม้ว่าบางเอกสารที่ผ่านมาโดยใช้การวิเคราะห์เชิงทฤษฎีที่ได้รับการตีพิมพ์ [10,11] Demir และ Rienstra [12], Gabard และ Astley [13] . ตัวอย่างเช่น Demir และ Rienstra [12] แสดงให้เห็นว่าคลื่นเสียงออกจากทางออกของท่อเป็นรูปวงแหวนที่มี centerbody เรียงราย ดังนั้นจึงมีความจำเป็นที่จะ furtherinvestigate mechanismof รุ่นช็อก inducedsound จากท่อกลม ในการจำลองเชิงตัวเลขของเรามีท่อ D เส้นผ่านศูนย์กลางภายในที่มีความยาว L = 5D ความหนาของผนังที่ได้รับการกำหนดให้เป็น 0.1D หมายเลขเครื่องช็อตได้รับการแต่งตั้งได้รับสอดคล้องกับกรณีที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์ตั้งแต่ 3,000 รอบต่อนาทีเพื่อ 5000rpm ของมอเตอร์
วงจร ความละเอียดสูง axisymmetric แก้ออยเลอร์ [14] ถูกใช้ในการคำนวณชั้นโอ๊ยไฟภาคสนามและภาคสนามอะคูสติกที่เกี่ยวข้อง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 . บทนำ
ในอดีต นักวิจัยได้ให้ความสนใจมากกับปัญหาสิ่งแวดล้อมที่ประกอบด้วยเรื่องที่สำคัญ เสียงรถของ ปัจจุบันการศึกษาเกี่ยวข้องกับปัญหาเสียงจากท่อที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางภายใน ( D ) 23 มม. เพียงอ่อนแอคลื่นช็อกกับช็อคมัค ( MS ) ถือว่าเข้าท่อ จากนั้นเสียงคลื่นที่สร้างขึ้นภายในและท้ายของท่อ เมื่อคลื่นช็อกใบท่อทางออก วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้เป็นสองเท่า ก่อนอื่น เราลองมาทำนายแผ่เสียงจากท่อโดยการใช้คอมพิวเตอร์fl uid dynamics ( CFD ) แทนด้วยวิธีการเชิงเส้น สอง เพื่อเข้าใจกลไกการดูดกระตุ้นรุ่นอะคูสติกที่เกี่ยวข้องกับท่อflโอ๊ย .โดยทั่วไปเสียงที่เกี่ยวข้องกับท่อไอเสียสามารถ classi จึงเอ็ดเป็นสามประเภทเสียงพื้นฐาน : ความวุ่นวาย เสียงรบกวน เสียงหอย และแผ่เสียง ความเสียงเนื่องจากป่วนflโอ้ว เชลล์ เสียงเกิดจากการสั่นสะเทือนของโครงสร้าง และเปล่งประกายขึ้นเนื่องจากการช็อต / วน vortices หรือการโต้ตอบ ในหมู่เหล่านี้สามพื้นฐานเสียงการแผ่เสียงที่เล่นบทบาทสำคัญ
กว่าอีกสองเสียง คิมและ setoguchi [ 1 ] ได้ศึกษาตามรูปแบบของความดันตกใจflโอ้วออกจากท่อเปิดสิ้นสุดช็อคกับวงกลมที่บัฟfl E จานที่หลอด exitbyusingbothexperimentalandnumericalmethods . เพลงเก่าเลขมัคมีค่า 1.02 ถึง 1.45 สำหรับการจำลองเชิงตัวเลขtheysolvedtheeulerequationsbyusingatotalvariationdiminishing โครงร่าง พวกเขาพบว่าfl 1.6 E จานสามารถอย่างมากในfl uence ชีพจรคลื่น ( noise ) ที่เกิดจากถูกคลื่นช็อกเมื่อขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของจานfl 1.6 E น้อยกว่าสามเท่าของเส้นผ่าศูนย์กลางท่อ . Higashiyama โต้ [ 2 ] ทดลองเรียนและเสียงที่สร้างขึ้นโดยเต้นเป็นจังหวะflโอ๊ยท้าย ท่อปลายผลการศึกษาพบว่า rapider ความเร็วรอบหมุนวาล์วได้แข็งแกร่งเสียงไหลของท่อ ข้อมูลยังแสดงทิศทางของความดันเสียง เอ็นโด et al . [ 3 ] analyzedthenoiserelationbetweenthedirectionalangleandtherotationspeedofarotaryvalveindetail .