Réduction du bruit et optimisation aérodynamique de systèmes d'aspiration d'air domestiques - Projet Aspire

减少噪音并优化国内空气动力系统 - Projet Aspire

• 批准号: 543679-2019
• 负责人: Panneton, Raymond
• 金额: $ 8.1万
• 依托单位: Université de Sherbrooke
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Collaborative Research and Development Grants
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2021-01-01 至 2022-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=720770
• 关键词: duction; du; bruit; et; optimisation

Ce projet vise à réduire le bruit généré par les systèmes d'extraction d'air domestiques en explorant et en combinant deux approches. La première concerne la réduction du bruit en concevant correctement la roue de ventilation en mettant l'accent sur ses performances aérodynamiques. Pour ce faire, nous allons développer de nouvelles technologies de conception basées sur l'optimisation de la forme des pales par les méthodes adjointes en repère relatif. La deuxième approche consiste à réduire le bruit grâce à une nouvelle génération de traitements acoustiques appliqués aux parois de volute et à la grille de filtration. À cette fin, nous explorerons et développerons de nouveaux concepts de métamatériaux thermo-visco-acoustiques soumis à un écoulement d'air et adaptés au problème (espace restreint, plage fréquentielle étendue). Grâce à un processus d'optimisation original, ces métamatériaux seront combinés pour former des métaparois de volute et des métagrilles de filtration. L'intégration des trois éléments optimisés (roue, métaparois, métagrilles) dans un système prototype d'extraction d'air sera analysée et testée expérimentalement. Il est prévu que ce système soit plus silencieux que les systèmes conventionnels tout en maintenant ou en augmentant ses performances aérodynamiques. De nouvelles approches de modélisation, telles que le couplage de l'analyse thermo-visco-acoustique numérique aux matrices de transfert analytiques (en série et en parallèle), ainsi que de nouveaux solveurs d'optimisation aérodynamique basés sur les méthodes adjointes seront proposés et transférables au partenaire industriel. Ce projet aura un impact social et environnemental en aidant à réduire le bruit causé par les systèmes de ventilation résidentiels et à améliorer la qualité de vie des résidents.#(cr)#(lf)This project aims to reduce the noise generated by domestic air extraction systems by exploring and combining two approaches. The first deals with noise reduction by correctly designing the ventilation wheel with a focus on its aerodynamic performance. To do this, we will develop new design technologies based on blade shape optimization by the adjoint methods in relative reference. The second approach is to reduce noise through a new generation of acoustic treatments applied to the walls of the volute and the filter grid. For this purpose, we will explore and develop new concepts of thermo-visco-acoustic metamaterials subject to airflow and adapted to the problem (restricted space, extended frequency range). Through an original optimization process, these metamaterials will be combined to form volute metawalls and filtration metagrids. The integration of the three optimized elements (wheel, metawalls, metagrids) in a prototype of air extraction system will be analyzed and tested experimentally. This system is expected to be quieter than conventional systems while maintaining or increasing its aerodynamic performance. New modeling approaches such as the coupling of numerical thermo-visco-acoustic analysis to analytical serial and parallel transfer matrices, as well as new adjoint aerodynamic design optimization solvers, will be proposed and transferable to the industrial partner. This project will have a social and environmental impact by helping to reduce the noise caused by residential ventilation systems and improve the quality of life of residents.

该项目旨在研究国内航空提取系统的常见问题，并探索和组合两种方法。 首先关注的是减少杂音、纠正通风方式以及空气动力性能方面的口音。 出于公平考虑，我们开发了新的技术，以优化与相关方法相结合的形式的概念基础。 第二种方法包括涡旋涡旋声学贴花和过滤格栅的新世代的优雅声音。 最后，我们对热粘性声学材料的新概念进行了探索和开发，以解决空气污染和问题的适应问题（空间限制、频率分布）。 原始优化过程的恩典，将以前的蜗壳变形和过滤变形相结合。 空气血清分析和测试实验提取系统原型中的三要素优化集成（roue、métaparois、métagrilles）。 这是系统的一个特点，加上系统惯例的静音，以维护或增强空气动力学性能。 新的建模方法、热粘性声学分析的耦合和转移分析矩阵（串行和并行）、新的空气动力学优化解决方案以及相关方法的相关建议等 工业转让。 该项目旨在通过探索和结合两种方法来减少家庭抽气系统产生的噪音。第一个解决方案是通过正确设计通风轮来降低噪音，重点关注其空气动力学性能。为此，我们将通过相关参考的伴随方法开发基于叶片形状优化的新设计技术。第二种方法是通过对蜗壳壁和过滤网格进行新一代声学处理来降低噪音。为此，我们将探索和开发受气流影响并适应问题（受限空间、扩展频率范围）的热粘声超材料的新概念。通过原始的优化过程，这些超材料将被组合形成蜗壳超墙和过滤超网格。抽气系统原型中的三个优化元件（轮、元墙、元网格）的集成将进行实验分析和测试。该系统预计比传统系统更安静，同时保持或提高其空气动力学性能。新的建模方法，例如数值热粘声分析与分析串行和并行传输矩阵的耦合，以及新的伴随空气动力学设计优化求解器，将被提出并转让给工业合作伙伴。该项目将有助于减少住宅通风系统产生的噪音并提高居民的生活质量，从而产生社会和环境影响。