Desarrollo de metodologías computacionales para la modelización integral del comportamiento acústico de sistemas de escape con silenciadores y dispositivos postratamiento
[ES] Este Trabajo Fin de Máster se centra en el desarrollo e implementación de una metodología numérica detallada que permita simular y caracterizar el comportamiento acústico integral de sistemas de escape de motores de combustión con silenciadores y dispositivos postratamiento. En concreto se cons...
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2024 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de València (UPV) |
| Repositorio: | RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:riunet.upv.es:10251/211917 |
| Acceso en línea: | https://riunet.upv.es/handle/10251/211917 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Comportamiento acústico Sistema de escape Optimización Silenciador reactivo Silenciador disipativo Material absorbente Dispositivo postratamiento Catalizador Filtro antipartículas Monolito Elementos finitos Ansys Matlab Algoritmo bayesiano. Acoustic performance Exhaust system Optimisation Reactive silencer Dissipative silencer Absorbing material After-treatment device Catalyst Particulate filter Monolith Finite elements Bayesian algorithm. INGENIERIA MECANICA Máster Universitario en Ingeniería Industrial-Màster Universitari en Enginyeria Industrial |
| Sumario: | [ES] Este Trabajo Fin de Máster se centra en el desarrollo e implementación de una metodología numérica detallada que permita simular y caracterizar el comportamiento acústico integral de sistemas de escape de motores de combustión con silenciadores y dispositivos postratamiento. En concreto se considerará un sistema que incorpora catalizador y filtro antipartículas, así como dos silenciadores, uno de ellos de tipo reactivo y otro con características disipativas debido a la presencia de material absorbente en su interior. La metodología a desarrollar tendrá como base el método de elementos finitos (MEF), y los programas seleccionados para realizar las simulaciones acústicas serán Ansys APDL y Matlab. Gracias a la posibilidad de utilizar lenguaje paramétrico, se implementarán subrutinas de cálculo para multitud de configuraciones y se podrá obtener la atenuación acústica de éstas con un coste computacional reducido, aspecto de gran importancia cuando se pretende llevar a cabo la optimización de las prestaciones en bandas de frecuencia concretas. En lo que se refiere a los dispositivos postratamiento, tales como catalizadores y filtros antipartículas, tienen un impacto acústico considerable desde el punto de vista del control de las emisiones sonoras y deben ser tenidos en cuenta en el diseño integral de la línea de escape de motores de combustión. Los modelos a implementar deben permitir el acoplamiento de regiones de aire mediante monolitos cerámicos formados por tubos capilares que tienen características acústicas disipativas. Por otro lado, en lo que a silenciadores se refiere, se tendrá en cuenta la presencia de dos dispositivos, uno de tipo reactivo (sin material absorbente) y otro con características disipativas que serán adecuadamente modelizadas en base al MEF. Mediante una adecuada integración de los modelos acústicos de los distintos dispositivos indicados anteriormente, se obtendrá como resultado final una herramienta computacional con la que se llevará a cabo un estudio detallado para determinar la influencia de variables de diseño relevantes en las prestaciones acústicas del sistema de escape. Por último, se combinarán los códigos de cálculo implementados en Ansys con algoritmos de optimización de tipo bayesiano implementados en Matlab para maximizar la atenuación acústica en determinados rangos de frecuencia de interés. |
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