Acoustic Attenuation Performance of Perforated Absorbing Silencers

Abstract

The acoustic attenuation performance of a single-pass, perforated concentric silencer filled with continuous strand fibers is investigated theoretically and experimentally. One-dimensional analytical and threedimensional boundary element methods are employed to predict the acoustic attenuation in the absence of mean flow. Measured complex characteristic impedance and wave number are used to account for the wave propagation through absorbing fiber. The perforation impedance facing the fiber is also presented in terms of the complex characteristic impedance and wave number. The effects of perforate duct porosity and the fiber density are examined. Comparisons of predictions with the experiments illustrate the need for multidimensional analysis at higher frequencies, while the one-dimensional treatment provides a reasonable accuracy at lower frequencies, as expected. The study also shows a significant improvement in the acoustic attenuation of the silencer due to fiber absorption.

Plane wave analysis of acoustic wedges using the boundary-condition-transfer algorithm

“…f, the perforated impedance for a perforated plate of thickness t h , hole diameter d h and the porosity r may be given as [14] f…”

Modelado acústico de silenciadores con material absorbente

“…Peat [52] analizó un resonador de sección arbitraria con absorbente y flujo medio en el interior del tubo perforado. Selamet [66] estudió un resonador concéntrico con absorbente pero sin flujo medio, ampliando el estudio al caso de silenciadores híbridos (combinando resonadores con absorbente y una cámara de expansión simple con extendidos). Xu [84] abordo el problema de una cámara de expansión simple con espesor de absorbente variable mediante ajuste modal, sin tener en cuenta el flujo medio pero sí la existencia o no de perforado.…”

Modelado analítico-numérico y caracterización experimental de silenciadores de escape híbridos

“…Delany y Bazley [34] realizaron estudios experimentales abarcando una extensa gama de materiales absorbentes de los que obtuvieron expresiones analíticas que podían definir la impedancia Z y el número de onda k en función de la frecuencia y de la resistencia al flujo estacionario. Posteriormente varios autores [83,95,96] en base a este planteamiento, llevaron a cabo numerosos estudios del comportamiento acústico global de silenciadores con materiales absorbentes. Las expresiones son [34] …”

“…En el trabajo de Selamet et al [95,100] se adapta la metodología de Kirby y Cummings en la modificación de la expresión de impedancia desarrollada por Sullivan y Crocker (2.130) en el caso de contacto con material absorbente. La siguiente formulación es empleada en el rango de frecuencias utilizada en esta Tesis [37] ( )…”

“…En la sección transversal de un conducto se diferencian dos regiones B 1 y B 2 , por tanto, se tiene [95,100] ( ) (…”