Contribución al modelado y simulación acústica mediante elementos finitos de dispositivos con monolito en sistemas de escape de vehículos

Este Trabajo Fin de Máster está orientado en el ámbito de la acústica, centrándose en las prestaciones de atenuación sonora de la línea de escape de los vehículos equipados con motores de combustión interna alternativos, concretamente en el comportamiento del catalizador. Para conseguir la informaci...

Full description

Bibliographic Details
Author: García Sanz de Larrea, Ricardo
Format: master thesis
Publication Date:2018
Country:España
Institution:Universitat Politècnica de València (UPV)
Repository:RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia
Language:Spanish
OAI Identifier:oai:riunet.upv.es:10251/106599
Online Access:https://riunet.upv.es/handle/10251/106599
Access Level:Open access
Keyword:Acústica
Acoustics
Catalizadores
Comsol Multiphysics
Monolito
Resistividad
Elementos finitos
Atenuación sonora.
Catalyst
Monolith
Resistivity
Finite elements
Sound attenuation.
INGENIERIA MECANICA
Máster Universitario en Ingeniería Mecánica-Màster Universitari en Enginyeria Mecànica
Description
Summary:Este Trabajo Fin de Máster está orientado en el ámbito de la acústica, centrándose en las prestaciones de atenuación sonora de la línea de escape de los vehículos equipados con motores de combustión interna alternativos, concretamente en el comportamiento del catalizador. Para conseguir la información necesaria y poder realizar un estudio detallado y completo, se va a emplear el programa de elementos finitos Comsol Multiphysics. Aunque el catalizador no tiene como misión principal atenuar el ruido producido por el vehículo, juega un papel importante y más en el ámbito de automoción en el que se aplica una mejora continua de todos los elementos que componen el vehículo. Los modelos que se van a plantear deben tener la capacidad de poder modificar parámetros tales como la posición de los conductos de la entrada y la salida del catalizador respecto al propio monolito y también de cambiar parámetros de las propiedades del monolito como puede ser su resistividad, además de acoplar dominios de aire y de monolitos cerámicos. Con todo ello, se van a comparar varios modelos entre sí para estudiar y comprender cómo influyen estos parámetros en la atenuación acústica. En este trabajo se presentan inicialmente los fundamentos teóricos relativos a la teoría acústica, que se utilizarán posteriormente para determinar las prestaciones en cuanto a atenuación sonora de catalizadores. Se detallan dos metodologías de modelado del monolito, denominadas 3D3D y 3D1D. La primera de ellas considera propagación de ondas 3D tanto en los conductos como en los capilares del monolito. La segunda, más realista, retiene el comportamiento 3D en los conductos, pero asume propagación 1D en los capilares, lo cual es más consistente con su geometría, de gran longitud respecto a su sección transversal. Se define la metodología de trabajo completa en el software Comsol Multiphysics, con gran nivel de detalle en todas sus etapas y se aplica a numerosos casos de interés práctico. El trabajo finaliza con un análisis de resultados y las conclusiones más relevantes.