Comparison of Noise Analysis with Finite Elements Method and Test Values in Diesel Generator Sets

Abstract

Diesel generator used in where there is no electricity or when the generator is interrupted emit a high amount of noise to the environment during operation, depending on their rated power and the technical characteristics of diesel engines. This noise created by diesel generators harms the environment and living things physically and psychologically. Therefore, this noise level is limited by environmental regulations and standards. Generator manufacturers design sound insulation cabinets around the diesel generator set in order to comply with these legal limits. Different methods are used to calculate how much these isolation cabinets will reduce the noise level. It is necessary to know the surface velocities of the noise source to determine the noise reduction values of the sound insulation cabinets in finite elements method and to perform their optimization. In this study, the noise reduction values of the diesel generator set with cabin were calculated using finite elements method. Analysis and test results are compared by carrying out tests.

Keywords

• Diesel Generator
• Acoustic Enclosure
• Sound Insulation
• Finite Elements Method

Dizel Jeneratör Setlerinde Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Gürültü Analizi ve Test Değerlerinin Karşılaştırılması

Abstract

Elektrik enerjisinin olmadığı veya kesintiye uğradığı durumlarda kullanılan dizel jeneratörler, çalışma esnasında, çevreye beyan güçleri ve dizel motorların teknik özelliklerine bağlı olarak yüksek miktarda gürültü yaymaktadır. Dizel jeneratörlerin oluşturdukları bu gürültü, çevreye ve canlılara fiziksel ve psikolojik olarak zarar vermektedir. Bundan dolayı, bu gürültü düzeyi çevre yönetmelikleri ve standartlar tarafından sınırlandırılmıştır. Jeneratör imalatçıları bu yasal limitlere uyabilmek için dizel jeneratör setinin çevresine ses izolasyon kabinleri tasarlamaktadırlar. Bu izolasyon kabinlerinin gürültü düzeyini ne kadar düşüreceğini hesaplayabilmek için farklı yöntemler kullanılmaktadır. Ses izolasyon kabinlerinin gürültü düşüm değerlerinin sonlu elemanlar metotlarında tespit edebilmek ve optimize edebilmek için gürültü kaynağının yüzey hızlarının bilinmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, kabinli dizel jeneratör setinin sonlu elemanlar metodu ile gürültü düşüm değerleri hesaplanmış, testleri gerçekleştirilerek analiz çıktıları ile test sonuçları karşılaştırılmıştır.

Keywords

• Dizel Jeneratör
• Akustik Kabin
• Ses İzolasyonu
• Sonlu Elemanlar Metodu

References

1. Sanayi ve Ticaret Bakanlığı, 2006. Açık Alanda Teçhizat Tarafından Oluşturulan Çevredeki Gürültü Emisyonu ile İlgili Yönetmelik (2000/14/AT). https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2006/12/20061230M4-6.htm (Erişim Tarihi: 03.06.2020).
2. TSE, 2011. Akustik - Gürültü Kaynaklarının Ses Gücü Seviyelerinin ve Ses Enerji Seviyelerinin Ses Basıncı Kullanılarak Belirlenmesi - Yansıtıcı Bir Düzlem Üzerindeki Temel Olarak Serbest Bir Alanda Uygulanan Mühendislik Yöntemleri (Direktif :2006/42/EC). https://intweb.tse.org.tr/ (Erişim Tarihi: 04.04.2021).
3. Ranjbar, M., Kermani, M., 2015. Muffler Design by Noise Tranmission Loss Maximization, Eastern Mediterranean University.
4. Gupta, A.K, Jha, S., 2019. Acoustical Transmission Loss Performance by Using Various Absorptive Material, International Journal Of Scientific & Technology Research Volume 8, Issue 08.
5. Özkan, Y., Özsert,İ., Vezir,A., Cesur,İ., 2016. Reaktif Tip Susturucunun İç Tasarımının Akış ve Akustik Özelliklerine Etkisinin İncelenmesi, SAÜ Fen Bil Der 20. Cilt, 1. Sayı, s. 65-74.
6. Arslan, E., Uyulan, Ç., Çalışkan, M., 2018. Sound Field Calculations of a Diesel Generator With Enclosure by Finite Element Analysis, Inter-Noise 2018 Impact of Noise Control Engineering, 26-29 August Chicago, Illinois.
7. Akbaş,A., 2005. Susturucuların Akustik Performanslarının İncelenmesi
8. Bloxsom, W. 2019. Controlling Generator Set Vibration to Minimize Dynamic Loading on Building Structures, MTU Onsite Energy, 3s, Mankato.

9. https://www.esaelektronik.net/delta-ohm-tip-1-gurultu-olcum-cihazi (Erişim Tarihi:11.11.2021)
10. Çalışkan, M., Gürültü: Temel Kavramlar,8s,TTMD Dergisi, s.39, İstanbul.
11. Pal, S., 2015. Design and Acoustic Analysis of Hybrid Muffler . Christ University, 42s, Bangalore.
12. https://www.engineeringtoolbox.com/sound-speed-solids-d_713. (Erişim Tarihi: 07.08.2020)
13. https://en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_sound (Erişim Tarihi: 07.08.2020)
14. https://ansyshelp.ansys.com/account/secured?returnurl=/Views/Secured/corp/v191/wb_dx/dx_Optimization_SSet_o_r.html. (Erişim Tarihi: 07.01.2021)
15. Mustafa, O., Khalid, U., Naeem, M.A., Awad, B., Alkhateeb, M., 2020. Direct Optimization of an Automative Sheet Metal Part Using ANSYS, International Journal of Engineering and Management Sciences, Cilt. 5, s. 136. DOI: 10.21791/IJEMS.2020.3.14.
16. Arslan,E., Çalışkan,M., 2017. Prediction of Sound Absorption Coefficient of Porous Materials by Means of Emprical and Numerical Methods, 12. Ulusal Akustik Kongresi ve Sergisi, s. 8.