Susturucularda basınç kaybı ve akustik performansın incelenmesi
Investigation of pressure loss and acoustic performance of mufflers
Yazar: MEHMET ONUR ÇETİN
Danışman: DOÇ. DR. HALUK EROL
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Isı-Akışkan Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Akustik = Acoustic ; Akış = Flow ; Akışkanlar dinamiği = Fluid dynamics ; Basınç kaybı = Pressure loss

Özet:
Günümüzde, egzoz susturucularının kullanım alanları çok geniştir. Egzoz susturucuları; dizel veya benzinli motor fark etmeksizin otomobil, jeneratör, iş makineleri ve çok çeşitli araç sınıflarında kullanılmaktadır. Egzoz susturucuları performans ve çalışma bakımdan iki farklı konuda değerlendirilir. Bunlar; karşı basınç ve akustik performanstır.Borularda delikler açılarak oluşturulan perforasyon, susturucu içerisinde sıkça kullanılan uygulamalardan biridir. Perforasyon sayesinde akış egzoz içerisinde hem boru içerisinden daha geniş bir alana genişlemekte, hem de bu sırada kat ettiği mesafe uzamaktadır. Karşı basınç değerini etkileyen bu tasarım parametresi aynı zamanda egzoz'un akustik performansına da doğrudan etki etmektedir.Bu çalışmada, içerisinde perforasyon uygulaması bulunan susturucuların akış ve akustik performansları, birbiri ile karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Bu inceleme, analitik, sayısal ve deneysel yöntemler kullanılarak yürütülmüş, perforasyonu tanımlayan parametrelerin her birinin etkisi araştırılmıştır. Giriş bölümünde konu hakkında yürütülen çalışmalara ait literatür bilgisi anlatılmış, model verilerek parametreler tanımlanmıştır. 2. Bölümde akış analitik modeli, momentum ve süreklilik denklemlerinden yola çıkılarak, akustik matematik modeli ise düzlem dalga yaklaşımı kullanılarak oluşturulan çözüm gösterilmiştir. 3. Bölümde ise mühendislik yazılımları kullanılarak hem parametrelerin etkisi araştırılmış, hem de ihmal edilen büyüklüklerin karşı basınç üzerindeki etkisi değerlendirilmiştir. 4. Bölümde bu çalışma kapsamında oluşturulan akış ve akustik ölçüm düzeneğinin kurulması anlatılmıştır. Ayrıca elde edilen deneysel sonuçlar ile daha önce 2. ve 3. Bölümde elde edilen sonuçlar kıyaslanarak irdelenmiştir. Sonuç bölümünde ise doğrulanmış model kullanılarak elde edilen sonuçlar ve bunların perforasyonlu susturucu tasarımı açısından değerlendirilmesi ayrıntılı şekil ve çizelgeler kullanılarak anlatılmıştır.

Abstract:
Nowadays exhausts? area of usages are wide. Regardless of diesel or gasoline engine types, exhausts are used in automobile, power generators, work machine and various vehicle types. Exhausts are defined in two categories about performance such as back pressure and acoustic performance.Perforation that is composed by drilling pipes, is used for interior exhaust design widely. Owing to perforation, flow can expand in much more extensive area and also its distance of way is lengthen. This design parameter that affects back pressure, also affects acoustical performance directly.In this study, Back pressure and acoustical performances examined comperativley at perforated mufflers. This investigation is made experimental, numerical and theoritically and all of the parameters that effect perforation are examined. In entry section, litterateur informations are explained that related with current subjects. And parameters are defined according to model. At 2. section, fluid analytical model is defined according to continuety and momentum equations, acoustic analytical model is defined according to plane wave approximation. At 3. section parameters effect investigated seperately, and neglected effects on back pressure examined by engineering software programs. At 4. section it is explanied that how to set up experimental devices according to both acoustical and fluid devices seperately. At the same time experimental results are compered with analytical and numerical results which are obtained at 2. and 3. sections. At conclusion section results that obtained by corrected model and definition of design parameters are both inspected in depth by charts and tables.