1D fluid dynamic modelling and predictive analysis of different silencers for internal combustion engines

This research is based on Gasdyn code advanced models, it’s a software which had been designed by Energy engineering department of Politecnico Di Milano. The soul purpose of Gasdyn is to design and simulate the silencers of IC engine, and get results of noise attenuation of multiple silencers. Because of fast development of automobiles in recent years, noise pollution is the main issue it irritates human ear so there is much need to reduce these noises, moreover the GOAL of the Gasdyn Software is to make the engines quitter. And to achieve the goal Gasdyn uses number of techniques, and this research is all about that. The research has been divided in number of chapters, those discussing the Gasdyn capabilities. Starting chapter is about type & nature of noises, and the wave forms. Moreover, the methods used to calculate the Transmission Loss and Transfer function, because these are very important tools to find the effectiveness of noise reduction. The chapter 2, is all about detailed explanation of the numerical equations and computational methods, used by Gasdyn Software to do simulations and give results. There is deeper study of Lax-Wendorff method, the Corberan-Gascon method, and the Characteristics methods which has been used to find the boundary conditions. Now it’s time to explain the results Gasdyn had provided, in comparison with the experimental study, to check the validity of the software. In this chapter 12 out of 19 silencers have been evaluated, the previously mentioned techniques have been used by Gasdyn for simulation, and as I said Gasdyn graphs of TL or TF have been compared with experimental results. Moreover, simulation of Gasdyn sample models have been done including some new perforated silencers with new configurations. In next chapter remaining seven out of nineteen silencers, having some complex geometries were simulated, and the results of Gasdyn code was compared with the experimental data. The research concluded that the reliability of Gasdyn software, it gives very quick and satisfying results in modelling the simple and complex silencers, moreover the noise attenuation of these IC engine silencers. And facilitating the development of more efficient silencers for a quieter world.

Questa ricerca si basa sui modelli avanzati del codice Gasdyn., un software progettato dal dipartimento di Ingegneria Energetica del Politecnico di Milano. Lo scopo principale di Gasdyn è progettare e simulare i silenziatori del motore IC e ottenere risultati di attenuazione del rumore di più silenziatori. A causa del rapido sviluppo delle automobili negli ultimi anni, l'inquinamento acustico è il problema principale che irrita l'orecchio umano, quindi è molto necessario ridurre questi rumori, inoltre l'OBIETTIVO del software Gasdyn è quello di far spegnere i motori. E per raggiungere l'obiettivo Gasdyn utilizza numerose tecniche, e questa ricerca riguarda proprio questo. La ricerca è stata suddivisa in numerosi capitoli, quelli che discutono le capacità di Gasdyn. Il capitolo iniziale riguarda il tipo e la natura dei rumori e le forme d'onda. Inoltre, i metodi utilizzati per calcolare la perdita di trasmissione e la funzione di trasferimento, poiché sono strumenti molto importanti per determinare l'efficacia della riduzione del rumore. Il capitolo 2 è dedicato alla spiegazione dettagliata delle equazioni numeriche e dei metodi di calcolo utilizzati da Gasdyn Software per eseguire simulazioni e fornire risultati. C'è uno studio più approfondito del metodo Lax-Wendorff, del metodo Corberan-Gascon e dei metodi delle Caratteristiche che sono stati utilizzati per trovare le condizioni al contorno. Adesso è il momento di illustrare i risultati forniti da Gasdyn, rispetto allo studio sperimentale, per verificare la validità del software. In questo capitolo sono stati valutati 12 silenziatori su 19, le tecniche precedentemente menzionate sono state utilizzate da Gasdyn per la simulazione e, come ho detto, i grafici Gasdyn di TL o TF sono stati confrontati con i risultati sperimentali. Inoltre, è stata effettuata la simulazione di modelli campione Gasdyn includendo alcuni nuovi silenziatori forati con nuove configurazioni. Nel capitolo successivo sono stati simulati i rimanenti sette silenziatori su diciannove, aventi alcune geometrie complesse, e i risultati del codice Gasdyn sono stati confrontati con i dati sperimentali. La ricerca ha concluso che l'affidabilità del software Gasdyn fornisce risultati molto rapidi e soddisfacenti nella modellazione di silenziatori semplici e complessi, oltre all'attenuazione del rumore di questi silenziatori per motori a combustione interna. E facilitando lo sviluppo di silenziatori più efficienti per un mondo più silenzioso.