Dizel Jeneratörlerde V-Tip Akustik Hava Panjuru Geometrisinin Gürültü Azaltımına Etkileri

Abstract

Gürültü kirliliği, insanları fiziksel ve psikolojik olarak etkileyen başlıca çevresel faktörlerden biri olarak kabul edilmektedir. Teknolojinin hızla ilerlemesi ile gürültü kaynakları ve etki dereceleri hızla artmıştır. Günümüzün kuşkusuz en vazgeçilmez ihtiyaçlarından birisi de elektrik enerjisidir. Bu çalışmada elektrik enerjisi üretiminde yaygın olarak kullanılan dizel jeneratör setlerinin ses izolasyon kabinleri üzerindeki v-tipi akustik hava panjurları ele alınarak bu panjurların sahip oldukları geometrinin gürültü azaltımına etkileri sayısal olarak incelenmiştir. V-tip akustik hava panjuru performansının sayısal olarak incelenmesi sonlu elemanlar ve sonlu hacimleri yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiş olup analizler için ise ticari yazılımlardan yararlanılmıştır. V-tip akustik panjur için Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) analizlerinin çözümlenmesinde Ansys Fluent kullanılmıştır. Akustik analizler için de Ansys Workbench ortamında Harmonik Akustik modülü kullanılmıştır. Akış analizleri ile akustik hava panjurunda yaşanan basınç kaybı sonucu, akustik analizlerle de panjurda gürültünün ne kadar düştüğüne dair sonuçlar elde edilmiştir. Elde edilen bu sonuçlar görsel ve grafiklerle desteklenerek açık bir şekilde paylaşılmıştır. Sonuç olarak akustik panjur yaprak açısı ile akustik performans arasında bir korelasyon ortaya konulmuştur. Akustik panjurlarda yaprak açısının değişmesi ile sönümlenecek gürültünün 1/3 oktav bandında frekansları incelendiğinde her bir frekans bandında farklı performans gösterdiği görülmüştür. Bu çalışmada ham gürültü kaynaklarının frekanslarına uygun yaprak açısının tasarım aşamasında belirlenmesinin soğutma performansı ve gürültü azaltımı yönünden oldukça önemli olduğu tespit edilmiştir.

Keywords

• V Tip Panjur
• Akustik Panjur
• Gürültü Azaltımı
• Dizel Jeneratör
• Akış Analizi
• Basınç Kaybı
• Ansys Simülasyon
• Radyatör Fanı
• Soğutma Verimi
• Gürültü Sönümleme
• Jeneratör Ses Kontrolü
• Endüstriyel Ses Kontrolü
• Akustik Yalıtım
• İletim Kaybı

Impacts of V-Type Acoustic Air Louvre Geometry on Noise Reduction in Diesel Generators

Abstract

Noise pollution is accepted as one of the main environmental factors which affects people physically and psychologically. Noise sources and their effect levels have been increased because of rapid progress in technology. Electrical energy is the most indispensable need without doubt nowadays. In this study, V type acoustic air louvres which are placed on noise insulation cabin of diesel generators generating electricity extensively is discussed and impacts of geometry of these louvres on noise reduction is examined numerically. Numerical analysis of v-type acoustic air louver performance was carried out using the finite element and finite volume method, and commercial software was used for the analysis. Ansys Fluent was used to perform Computational Fluid Dynamics (CFD) for V-type acoustic Louvre. Harmanoic acoustic module was used to perform acoustic analysis under frame Ansys Workbench. Pressure loss occurred in air louvres is obtained by means of flow analysis and results are obtained by means of acoustic analysis on how much noise is reduced in the louver. Results are shared and supported with pictures and graphs. Consequently, a correlation between acoustic louver leaf angle and acoustic performance has been revealed. When the frequencies of the noise to be damped with the change of leaf angle in acoustic louvres are examined in the 1/3 octave band, it is seen that it performs differently in each frequency band. In this study, it is retained that determination of leaf angle suitable to frequencies of raw noise sources in the stage of design is quite important in terms of cooling performance and noise reduction.

Keywords

• V Type Louvre
• Acoustic Louvre
• Noise Reduction
• Diesel Generator
• Computational Fluid Analysis
• Pressure Loss
• Ansys Simulation
• Radiator Fan
• Cooling Efficiency
• Noise Absorbtion
• Generator Noise Control
• Industrial Noise Control
• Acoustic Insulation
• Transmission Loss

References

1. Calam, A., & İçingür, Y. (2019). Giriş havasi sicakliğinin hcci motorun yanma ve performansina etkileri. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, 39(1), 69–79.
2. Solmaz, H., & Uyumaz, A. (2019). Emme Havası Giriş Basıncı ve Sıcaklığının Homojen Dolgulu Sıkıştırma İle Ateşlemeli (HCCI) Bir Motorda Yanma ve Performansa Etkileri. In Proceedings on 2nd International Conference on Technology and Science.
3. Hayne, M., Tan, D., Devereux, R., & Mee, D. J. (2019). Static insertion loss, transmission loss and noise reduction testing of an acoustic louvre. In Proceedings of ACOUSTICS (Vol. 10).
4. Akçay, M., Yılmaz, İ. T., Feyzioğlu, A., & Özer, S. (2019). Sıkıştırma ile Ateşlemeli Bir Motora Hidrojen İlavesinin Egzoz Emisyonlarına Etkisi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34(3), 21–34.
5. Astrauskas, T., Vilniškis, T., Khrystoslavenko, O., Januševičius, T., & Grubliauskas, R. (2018). Experimental research of acoustic louver sound insulation.
6. Kaya, A. İ., & Dalgar, T. (2017). Ses yalıtımı açısından doğal liflerin akustik özellikleri. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 8(Özel (Special) 1), 25–37.
7. Schmidt, A. C., Jensen, A. A., Clausen, A. U., Kamstrup, O., & Postlethwaite, D. (2004). A comparative life cycle assessment of building insulation products made of stone wool, paper wool and flax: part 1: background, goal and scope, life cycle inventory, impact assessment and interpretation. The International Journal of Life Cycle Assessment, 9, 53–66.
8. DeBenedetti, B., Maffia, L., & Rossi, S. (2007). From materials to eco-materials: life-cycle environmental approach for insulation products in building applications. In Proceedings of the 8th international conference of eco-materials, Brunel University, UK.

9. Nakanishi, T., Nakamura, T., Watanabe, Y., Handou, K., & Kiwata, T. (2007). Investigation of air flow passing through louvers. Komatsu Tech. Rep., 53, 1–9.
10. Maciel, M. A., & Duarte, M. A. V. (2014). Analytical modelling of active acoustic louvres. The CD-ROM: proceedings of ICSV.
11. Özkan, Y., Özsert, İ., Ayhan, V., & Cesur, İ. (2016). Reaktif tip susturucunun iç tasarımının akış ve akustik özelliklerine etkisinin incelenmesi. Sakarya University Journal of Science, 20(1), 65–74.
12. Ver, I.L., & Beranek, L.L. (2006). Noise and Vibration Control Engineering: Principles and Applications. John Wiley & Sons.
13. Harris, C.M. (1991). Handbook of Acoustical Measurements and Noise Control. McGraw-Hill. Harris, C.M. (1991). Handbook of Acoustical Measurements and Noise Control. McGraw-Hill.
14. Barron, R.F. (2002). Industrial Noise Control and Acoustics. Marcel Dekker.
15. Mohd Zarif Md Shah, Bambang Basuno, Aslam Abdullah (2020). Comparative Study on Several Type of Turbulence Model Available in ANSYS-Fluent Software for ONERA M6 Wing Aerodynamic Analysis, 15.
16. Toshikazu Nakanishi, Tamotsu Nakamura (2007). Investigation of Air Flow passing through Louvers, Komatsu Technical Report, 5.
17. Durmuş Sinan Körpe, Özdemir Öztürk Kanat (2019). The Effects of Initial y plus: Numerical Analysis of 3D NACA 4412 Wing Using y-Re(teta) SST Turbulence Model
18. Drayad Alkhafajy (2019). Calculate the head loss fort he circular pipes using the Simulink/Matlab.
19. Prof. Dr. Abd Alnaby Kabeel, Prof. Dr. El-Sayed El-Aguoz (2020). Modelling the Wake Flow Behind a Model of Horizontal Axis Wind Turbine using RANS Approach: A Comparative Study.
20. Batten, P., Goldberg, U. C., & Chakravarthy, S. (1997). "Interfacing block-structured adaptive meshes with finite-volume solvers." AIAA journal, 35(3), 482-490.