Cálculo de la pérdida de transmisión acústica y de contrapresión en silenciadores, mediante el método de los elementos finitos
Palabras clave:
método elementos finitos, atenuación sonora, pérdida de transmisión acústica, caída de presión
Resumen
En este artículo se presenta la simulación de la pérdida de transmisión acústica y la contrapresión de silenciadores vehiculares por medio del método de los elementos finitos. Las dos variables mencionadas son inversamente proporcionales entre sí, razón por la que se busca su equilibrio en el diseño de silenciadores, para lograr que la pérdida de transmisión acústica sea alta y la caída de presión sea baja. Los cálculos fueron obtenidos mediante el uso de los programas informáticos ANSYS APDL y Siemens NX Flow. Los resultados de las simulaciones fueron comparados y validados con los experimentos y las soluciones numéricas presentados por otros autores.
Citas
Ansys Inc. (2017). FLUID30 3-D Acoustic Fluid. Recueprado de http://www.ansys.stuba.sk/html/elem_55/chapter4/ES4-30.htm
Cui, Z., y Huang, Y. (2016). Boundary element analysis of muffler transmission loss with LS- DYNA. Ponencia presentada en 2th International LS-DYNA® Users Conference, DYNAmore y Livermore Software Technology Corp, Dearborn, Michigan, EE. UU.
García, A. (2014). Estudio comparativo del desempeño de los métodos FEM y MMT para el cálculo de la atenuación sonora de silenciadores pasivos (tesis de maestría). Maestría en Ingeniería, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia.
Martínez, M. (2010). Modelado analítico-numérico y caracterización experimental de silenciadores de escape híbridos (tesis de doctorado). Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales, Universitat Politècnica de València, Valencia, España.
McMahon, K. (2014). A comparison of the transfer matrix method and the finite element method for the calculation of the transmission loss in a single expansion chamber muffler (tesis de maestría). Master of Engineering, Rensselaer Polytechnic Institute, New York, EE. UU.
Méndez, M., y Avella, M. (2017). Simulación de la caída de presión y de las condiciones acústicas en un sistema de escape convencional (tesis de pregrado). Programa de Ingeniería Mecánica, Fundación Universidad de América, Bogotá, Colombia.
Mishra, P., Kar, S., Mishra, H., y Gupta, A. (2016). Modeling for combined effect of muffler geometry modification and blended fuel use on exhaust performance of a four stroke engine: A computational fluid dynamics approach. Applied Thermal Engineering, 108, 1105-1118. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2016.08.009
Mori, G. (2016). Análisis estructural y atenuante de un silenciador (trabajo de grado). Departamento de Ingeniería Mecánica y Fabricación, Universidad de Sevilla, Sevilla, España.
Nefske, D., Wolf, J., y Howell, L. (1982). Structural-acoustic finite element analysis of the automobile passenger compartment: a review of current practice. Journal of Sound and Vibration, 80(2), 247-266.. https://doi.org/10.1016/0022-460X(82)90194-8
Pal, S. (2015). Design and acoustic analysis of exhaust mufflers for automotive applications (tesis). M. Tech Machine Design, Departmento de Mechanical Engineering, Christ University, Bangalore, India.
Resolución 0627 de 2006. Por la cual se establece la norma nacional de emisión de ruido y ruido ambiental. Diario Oficial 46239 de abril 12 de 2006
Selamet, A., Denia, F., y Besa, A. (2003). Acoustic behavior of circular dual-chamber mufflers. Journal of Sound and Vibration, 265, 967-985. https://doi.org/10.1016/S0022-460X(02)01258-0
Siemens. (2013). NX Flow [software]. www.siemens.com/nx
Torres, M. (2006, March 31). Modelado acústico de silenciadores con material absorbente (tesis doctoral). Ingeniería Mecánica, Universitat Politècnica de València, Valencia, España. Recuperado de https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1892
Vergara, P. (2015). Implementación de plataforma de monitoreo zabbix para sistemas de telecomunicaciones Telsur (tesis de pregrado). Facultad de Ciencias de la Ingeniería, Universidad Austral de Chile, Valdivia, Chile. Recuperada de http://cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2014/bmfciu.41i/doc/bmfciu.41i.pdf
Yasuda, T., Wu, C., Nakagawa, N., y Nagamura, K. (2013). Studies on an automobile muffler with the acoustic characteristic of low-pass filter and Helmholtz resonator. Applied Acoustics, 74(1), 49-57. https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2012.06.007
Cui, Z., y Huang, Y. (2016). Boundary element analysis of muffler transmission loss with LS- DYNA. Ponencia presentada en 2th International LS-DYNA® Users Conference, DYNAmore y Livermore Software Technology Corp, Dearborn, Michigan, EE. UU.
García, A. (2014). Estudio comparativo del desempeño de los métodos FEM y MMT para el cálculo de la atenuación sonora de silenciadores pasivos (tesis de maestría). Maestría en Ingeniería, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia.
Martínez, M. (2010). Modelado analítico-numérico y caracterización experimental de silenciadores de escape híbridos (tesis de doctorado). Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales, Universitat Politècnica de València, Valencia, España.
McMahon, K. (2014). A comparison of the transfer matrix method and the finite element method for the calculation of the transmission loss in a single expansion chamber muffler (tesis de maestría). Master of Engineering, Rensselaer Polytechnic Institute, New York, EE. UU.
Méndez, M., y Avella, M. (2017). Simulación de la caída de presión y de las condiciones acústicas en un sistema de escape convencional (tesis de pregrado). Programa de Ingeniería Mecánica, Fundación Universidad de América, Bogotá, Colombia.
Mishra, P., Kar, S., Mishra, H., y Gupta, A. (2016). Modeling for combined effect of muffler geometry modification and blended fuel use on exhaust performance of a four stroke engine: A computational fluid dynamics approach. Applied Thermal Engineering, 108, 1105-1118. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2016.08.009
Mori, G. (2016). Análisis estructural y atenuante de un silenciador (trabajo de grado). Departamento de Ingeniería Mecánica y Fabricación, Universidad de Sevilla, Sevilla, España.
Nefske, D., Wolf, J., y Howell, L. (1982). Structural-acoustic finite element analysis of the automobile passenger compartment: a review of current practice. Journal of Sound and Vibration, 80(2), 247-266.. https://doi.org/10.1016/0022-460X(82)90194-8
Pal, S. (2015). Design and acoustic analysis of exhaust mufflers for automotive applications (tesis). M. Tech Machine Design, Departmento de Mechanical Engineering, Christ University, Bangalore, India.
Resolución 0627 de 2006. Por la cual se establece la norma nacional de emisión de ruido y ruido ambiental. Diario Oficial 46239 de abril 12 de 2006
Selamet, A., Denia, F., y Besa, A. (2003). Acoustic behavior of circular dual-chamber mufflers. Journal of Sound and Vibration, 265, 967-985. https://doi.org/10.1016/S0022-460X(02)01258-0
Siemens. (2013). NX Flow [software]. www.siemens.com/nx
Torres, M. (2006, March 31). Modelado acústico de silenciadores con material absorbente (tesis doctoral). Ingeniería Mecánica, Universitat Politècnica de València, Valencia, España. Recuperado de https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1892
Vergara, P. (2015). Implementación de plataforma de monitoreo zabbix para sistemas de telecomunicaciones Telsur (tesis de pregrado). Facultad de Ciencias de la Ingeniería, Universidad Austral de Chile, Valdivia, Chile. Recuperada de http://cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2014/bmfciu.41i/doc/bmfciu.41i.pdf
Yasuda, T., Wu, C., Nakagawa, N., y Nagamura, K. (2013). Studies on an automobile muffler with the acoustic characteristic of low-pass filter and Helmholtz resonator. Applied Acoustics, 74(1), 49-57. https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2012.06.007
Cómo citar
Méndez López, M. Ángel, Avella Suarez, M. A., Giraldo Ávila, J. F., & Ochoa Avendaño, J. F. (2017). Cálculo de la pérdida de transmisión acústica y de contrapresión en silenciadores, mediante el método de los elementos finitos. Revista De Investigación, 10(2), 91–102. https://doi.org/10.29097/2011-639X.84
Descargas
Los datos de descargas todavía no están disponibles.
