Simulation of muffler parameters in ventilation channels of ventilators

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorYukhymenko, Yurii
dc.contributor.authorStelmakh, Natalia
dc.date.accessioned2024-03-11T12:42:37Z
dc.date.available2024-03-11T12:42:37Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractDuring long-term observation of the operation of the ventilator (artificial lung ventilation) of the UVENT-T model, a violation of repeatability was noticed under the same operating conditions. That is, on some devices of this particular model, the air flow sensor under the same conditions showed different values when repeating the measurements. Through experiments, it was established that this is caused by the unevenness of the air flow inside the ventilation channels of the ventilator, which is most likely caused by the design of the silencers installed there. The article highlights the process of research and modeling of air flow in ventilation channels of ventilators of the apparatus due to the manufacture of several test variants of muffler designs, which should solve the problem of various deviations of flow measurements. The main idea was to change the number and size of the muffler holes. Obviously, the 5 holes of 2 mm scattered the air flow too much, due to which there was an increased risk of turbulence in the air flow, which could have caused the unevenness of its measurements. Therefore, on all new mufflers, the holes were reduced to 1 mm, but their number was increased by 2 times. In total, 6 design options were obtained. All 6 options were designed in CAD SolidWorks, and flow simulation was also carried out for test models. According to the results of air flow measurements, graphic dependencies were obtained for each of the silencer samples, namely the integral of the absolute error of the flow measurement, the integral of the flow noise power, the integral of the acoustic noise power and the maximum absolute error of the flow measurement. In the future, it is proposed to develop a mathematical model of laminar air flow in a ventilator taking into account new designs of silencers, as well as to develop software for testing according to the developed algorithm and model. Conduct experimental testing of designed mufflers, as well as evaluate the results of the experiment. According to the research results, a conclusion will be made about the most effective muffler design, and its design will be used in the production of ventilators.
dc.description.abstractotherПід час тривалого спостереження за роботою апарату штучної вентиляції легень (ШВЛ) моделі ЮВЕНТ-Т було помічено порушення повторюваності за однакових умов роботи. Тобто, на деяких апаратах саме цієї моделі датчик потоку повітря за однакових умов показував різні значення при повторюванні вимірювань. Шляхом експериментів було встановлено, що це викликано нерівномірністю потоку повітря всередині вентиляційних каналів апарату ШВЛ, яка спричинена конструкцією встановлених там глушників. Одним із напрямків досягнення мети в роботі було запропоновано проєктування глушників різних внутрішніх конфігурацій, які будуть мати різну пропускну здатність і відповідно формуватимуть потік повітря різної інтенсивності. Стаття висвітлює процес дослідження та моделювання потоку повітря у вентиляційних каналах ШВЛ апарату внаслідок виготовлення кількох тестових варіантів конструкцій глушників, які мали б вирішити проблему різних показників вимірювань потоку. Основна ідея полягала в зміні кількості та розмірів отворів глушників. Вочевидь, п’ять отворів з діаметром 2 мм занадто сильно розсіювали потік повітря, через що був підвищений ризик турбулентності потоку повітря, що і могло спричинити нерівномірність його вимірювань. Тому на всіх нових глушниках діаметр отворів було зменшено до 1 мм, але збільшено їх кількість в 2 рази. Загалом отримано 6 варіантів конструкції. Всі 6 варіантів було спроектовано в САПР SolidWorks, а також здійснено моделювання потоку для тестових моделей. За результатами вимірювань потоку повітря були отримані графічні залежності для кожного із зразків глушника, а саме інтеграл абсолютної похибки вимірювання потоку, інтеграл потужності шуму потоку, інтеграл потужності акустичного шуму та максимальна абсолютна похибка вимірювання параметрів потоку. У подальшому запропоновано розробити математичну модель ламінарного потоку повітря в апараті ШВЛ з урахуванням нових конструкцій глушників, а також створити програмне забезпечення для проведення тестування згідно розроблених алгоритму та моделі. Провести експериментальне тестування спроєктованих глушників, а також виконати оцінку результатів експерименту.
dc.format.pagerangeС. 87-92
dc.identifier.citationYukhymenko, Yu. Simulation of muffler parameters in ventilation channels of ventilators / Yurii Yukhymenko, Natalia Stelmakh // Вісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць. – 2023. – Вип. 66(2). – С. 87-92. – Бібліогр.: 8 назв.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/65414
dc.language.isoen
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofВісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць, 2023, Вип. 66(2)
dc.subjectventilator
dc.subjectair flow measurement
dc.subjectthree-dimensional modeling of air flow
dc.subjectnoise reduction
dc.subjectgas flow pressure reduction
dc.subjectШВЛ апарат
dc.subjectвимірювання потоку повітря
dc.subjectтривимірне моделювання потоку повітря
dc.subjectзниження шуму
dc.subjectзниження тиску потоку газу
dc.subject.udc57.087
dc.titleSimulation of muffler parameters in ventilation channels of ventilators
dc.title.alternativeМоделювання параметрів глушника в вентиляційних каналах вентиляторів
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
P.87-92.pdf
Розмір:
709.93 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник КПІ. Серія Приладобудування: збірник наукових праць, Вип. 66(2)