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.

在探索和两人结合的过程中，我们将会有一个项目。L的口音伴随着表演的动感改正了日常生活。从概念基础上看，L的优化是一种全新的技术开发方式。La deuxième Approche Constantéréduire le Now it Grèce une nouvelle généation de Traittions Aoustique ApplicéApplicéS aux Parois de Vololte etàla Grille de Filter.Cette fin，nous Explorerons et Development perons de nouveaux概念de méTamatériaux thermo-Visco-acoustique Soumisàunécoulement d‘air et AdaptéS au prolème(esspace restreint，plage fréquentielleétenpute)。Gr？ceáun Processus d‘Optimization Origin，Ces méTamatériaux seront cominéchenéS Pour Forward des métparois de volute et des métag rilles de Filter.L与L的集成优化S(Roue，Métparois，Méagrilles)Dans un Système Prototype d‘Expeat d’Air Sera Analysée et Testée Expéalement。这是一个最好的系统，加上无声的系统，这是一个很好的维护，增强了系统的性能。新的方法是现代化，告诉L的分析热-粘性-声学数值辅助矩阵的传递分析(En Série et en Parallèle)，新的求解器的优化一个éroroDynamique baséS Sur le Méthodes Adarartes Seront ProposéS et Transférable au Partenaire Industries。该项目旨在通过探索和结合两种方法来减少家用抽气系统产生的噪音。第一个是通过正确设计通风轮来降低噪声，重点放在其空气动力学性能上。为此，我们将借鉴相关文献中的伴随方法，开发基于叶片形状优化的新设计技术。第二种方法是通过在蜗壳和滤网的壁上应用新一代声学处理来降低噪音。为此，我们将探索和发展受气流影响的热粘声超材料的新概念，并适应这一问题(空间受限，频率范围扩大)。通过原始的优化过程，这些超材料将被结合在一起，形成蜗形元墙和过滤元格栅。对优化后的轮子、墙体、格栅三种元素在抽气系统样机中的集成进行了分析和实验验证。该系统预计将比传统系统更安静，同时保持或提高其空气动力学性能。将提出新的建模方法，如将数值热粘性声学分析耦合到解析的串联和并行传递矩阵，以及新的伴随气动设计优化求解器，并可移植到工业合作伙伴。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。