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.

该项目旨在通过两种方法联合使用，通过室内空气抽取系统，消除一般性杂音。 首先，考虑到在空气动力学性能方面的重点，对通风系统进行纠正，从而减少噪音。 为此，我们将开发基于概念的新技术，以优化相对于相邻方法的板形。 La deuxième approche consiste à réduire le brâce à une nouvelle génération de traitements acoustiques appliqués aux parois de volute et à la grille de filtration. 在此，我们将探索和阐述热粘声技术的新概念，以适应空气和Au问题（espace restraint，plage fréquentielle étendue）。 Grâce à un process d'optimization original，ces metamatériaux seront combinés pour former des metaparois de volute et des metagrilles de filtration. L'intégration des trois éléments optimisés（roue，metaparois，metagrilles）dans un système prototype d'extraction d'air sera analysée et testée exérimentalement. 这是一个非常安静的系统，传统的系统都保持或增强了空气动力学性能。 在新的模态化方法中，将热粘声数值分析耦合到解析传递矩阵（串联和并联）中，这是基于Au工业合作伙伴的建议和可实现的方法的新的气动优化求解器。 Ce projet aura un impact social et acquisition en aidant à réduire le bruit causé par les systèmes de ventilation résidentiels et à amélibrary la quality de vie des résidents.# (cr)#（lf）本项目旨在探讨及结合两种方法，以减低住宅抽气系统所产生的噪音。第一个是通过正确设计通风轮来降低噪音，重点是其空气动力学性能。为此，我们将在相关文献的基础上，采用伴随方法，发展基于叶片形状优化的新的设计技术。第二种方法是通过应用于蜗壳壁和过滤器格栅的新一代声学处理来降低噪音。为此，我们将探索和发展新概念的热粘声超材料受气流和适应的问题（有限的空间，扩展的频率范围）。通过一个独特的优化过程，这些超材料将被组合成蜗壳超壁和过滤超网格。将三个优化的元素（车轮，metawalls，metagrids）在抽气系统的原型中的集成进行分析和实验测试。预计该系统比传统系统更安静，同时保持或提高其空气动力学性能。新的建模方法，如耦合的数值热粘声分析的分析串行和并行传输矩阵，以及新的伴随气动设计优化求解器，将被提出和转让给工业合作伙伴。该项目将有助于减少住宅通风系统造成的噪音，提高居民的生活质量，从而产生社会和环境影响。