الگوریتم طراحی سایلنسر تهویه به منظور کاهش آلودگی صوتی در سامانه‌های تهویه مطبوع
محورهای موضوعی : یافته های نوین کاربردی و محاسباتی در سیستم های مکانیکیعلی فائزیان 1 * , هاشم احمدی تیغ چی 2 , محمد مهدی پارسافر 3
1 - گروه طراحی ماشین آلات صنایع غذایی، موسسه پژوهشی علوم و صنایع غذایی، مشهد، ایران
2 - گروه مهندسی مکانیک دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد
3 - واحد تحقیق و توسعه، شرکت دانش بنیان صنعت پروژه توس، مشهد، ایران
کلید واژه: سایلنسر, تهویه مطبوع, اجزا آکوستیکی, کاهش صدا, تلفات عبور,
چکیده مقاله :
میزان صدا و طیف فرکانسی آن در تجهیزات تهویه مطبوع یکی از عوامل کلیدی در تامین آسایش کاربران به شمار می‌آید. راهکارهای کنترل آلودگی صوتی به دو دسته کنترل در منبع و کنترل در مسیر انتشار تقسیم می‌شوند که بسته به شرایط موجود، محدودیت‌های اجرایی و هزینه‌ها قابل اجرا هستند. همچنین در مراحل ساخت ساختمان و نصب سامانه‌های تهویه مطبوع، باید ملاحظاتی رعایت شود که به کاهش میزان انتشار و انتقال صدا کمک نماید. استفاده از تجهیزاتی مانند سایلنسرها، پوشش‌های آکوستیکی، اتاق‌های عایق صوت و لرزه‌گیرها نیازمند طراحی دقیق برای دستیابی به عملکرد مناسب است. در این مقاله، پس از مروری بر راهکارهای کاهش صدا به طراحی سایلنسرهای تهویه پرداخته شده است. در این نوع سایلنسر طول و تعداد صفحات جاذب صوت، فاصله بین صفحات و ضخامت آن‌ها به نحوی محاسبه گردیده‌‌‌اند که بهترین عملکرد آکوستیکی و هیدرودینامیکی حاصل گردد. الگوریتم محاسباتی ارایه شده در این پژوهش قادر است طراحی بهینه سایلنسر تهویه را مشخص کند که کاهش حداکثری صدا را در فرکانس‌های مورد نظر، همراه با کمترین افت فشار جریان هوا امکان‌پذیر سازد.
The sound level and frequency spectrum in air conditioning equipment are key factors in ensuring user comfort. The main sources of sound production in these systems are mainly blower and suction fans, which usually spread through air ducts. Noise pollution control solutions are divided into source control and propagation control, which can be implemented depending on existing conditions, implementation constraints, and costs. Also, during the construction stages of buildings and installation of air conditioning systems, considerations must be taken into account that help reduce the amount of sound emission and transmission. The use of equipment such as silencers, acoustic closures, acoustic rooms, and expansion joints absorbers requires careful design to achieve proper performance. In this article, after reviewing sound reduction solutions, the design of ventilation silencers is discussed. In this type of silencer, the length and number of sound-absorbing baffles, the distance between the plates, and their thickness must be calculated in a way that achieves the best acoustic and hydrodynamic performance. The computational algorithm presented in this study can determine the optimal design of the ventilation silencer that enables maximum sound reduction at the desired frequencies, along with the lowest airflow pressure drop.
[1] Haghayegh, M., (2023). Evaluation of measurable environmental components affecting mental health in apartment housing, based on comparative comparison through brain wave recording, PhD Thesis, Azad University of Shiraz, Shiraz. (in Persian)
[2] Regulations for preventing noise pollution, Environmental Protection Organization, (2011). Approval letter of the Supreme Council of Environmental Protection, article 13. (in Persian)
[3] Yadegari, M., (2023). Aerodynamic noise reduction of axial flow fan with passive flow control method, PhD Thesis, Tarbiat Modares University, Tehran. (in Persian)
[4] Faezian, A., (1996). Compilation of standards and guidelines for the design of town gas pressure reduction stations with acoustic considerations, Report by Sanat Prozheh Toos Company, R&D of NIGC, Mashad. (in Persian)
[5] Faezian, A., Razavi, S. M. R., Omidvar, A., Bayani, S., (2012). Studying, designing and manufacturing suitable silencers in order to reduce the noise of gas pressure reduction stations and providing operational and executive solutions, Ferdowsi University of Mashhad, R&D of NIGC, Mashad. (in Persian)
[6] Barron, R.F., (2003). Industrial Noise Control and Acoustics, CRC Press, Boca Raton, Florida.
[7] Graham, W., (1981). Handbook for industrial noise control (NASA SP), Legacy CDMS.
[8] Alton Everest, F., Ken, C., (2009). Master Handbook of Acoustics, 5th Edition, McGraw Hill Professional.
[9] ASTM E413, (2022).Classification for Rating Sound Insulation, American National Standards Institute.
[10] Norton, M.P., Karczub, D.G., (2003). Fundamentals of Noise and Vibration Analysis for Engineers, Cambridge University Press.
[11] Ver, J. L., Beranek, L. L., (2006). Noise and Vibration Control Engineering Principles and Applications, 2nd Edition, John Wiley & Sons.
[12] Crocker, M. J., (1998). Handbook of acoustics, John Wiley & Sons.
[13] Bell, L. H., Bell, D. H., (1994). Industrial Noise Control : Fundamentals and Applications, CRC Press, 2ed edition, Taylor & Francis Group.
[14] BIES, D.A., HANSEN, C.H., HOWARD, C.Q., (2018). Engineering noise control.[Sl].
[15] Munson, B., Young, D. F., Okiishi, T. H., Huebsch, W. W., (2009). Fundamentals of Fluid Mechanics, 6th edition, John Wiley & Sons.