The application of aluminum foam for the heat and noise reduction in automobiles

Abstract

Adı-Soyadı: Ilgaz AKSELOkul: zmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüAnabilim Dalı: Makine Mühendisli iProgramı: Makine Mühendisli i (Yüksek Lisans)Tez Ba lı ı: Alüminyum Köpü ün Otomobillerde Isı ve Ses Yalıtımı içinUygulanmasıÖZETToz tabletlerden köpükle tirme yöntemi ile SiC-parçacık (SiCp) katkılı kapalıhücreli alüminyum (Al) ve saf alüminyumdan elde edilen köpüklerin efektif ısıliletkenlikleri ve ses emme katsayılarını belirlemek için deneysel bir çalı mayapılmı tır. Köpükler üzerinde belirli ölçülerde delik delmenin de ses emmekatsayısına etkisi incelenmi tir. SiC-parçacıklarının takviyesi ile kapalı hücrelialüminyum köpü ün efektif ısıl iletkenli inde dü ü görülmü tür. Di er çalı malardabulunmu teorik formüller kullanılarak efektif ısıl iletkenlik katsayıları hesaplanmıve sonuçlar kar ıla tırılmı tır. Kapalı hücreli Alporas ve açık hücreli ERGköpüklerinin efektif ısıl iletkenlikleri ile kar ıla tırma yapılmı ve yapılankar ıla tırmalar sonucu, çalı mada kullanılan kapalı hücreli alüminyum köpü ündaha dü ük efektif ısıl iletkenli e sahip oldu u saptanmı tır.Göreli yo unlukları dü ük olan SiC-parçacık takviyeli alüminyum ve safalüminyum köpüklerin dü ük frekanslarda benzer ses emme katsayılarına sahipoldukları gözlenmi tir. Ancak yüksek frekanslarda SiC-parçacık takviyelialüminyum köpü ün ses emme katsayısının yükseldi i görülmü tür. 400 Hzüstündeki frekanslarda delik delme i leminin etkin oldu u, numunelerin yükselen sesemme katsayıları ile belirlenmi tir. Kısmen ince olan kapalı hücreli köpüklerde delikdelme i leminin ses emme katsayısına olumlu yönde yarar sa ladı ı saptanmı tır.

Name: Ilgaz AKSELSchool: zmir Institute of TechnologyDepartment: Mechanical EngineeringMajor: Mechanical Engineering (Master)Title of Thesis: The Application of Aluminum Foam for the Heat and NoiseReduction in AutomobilesABSTRACTAn experimental study has been conducted to investigate the effective thermalconductivity and sound absorption coefficient of Al and SiCparticle/Al closed-cell foams.The foams were prepared using the foaming of powder compact processes developedby Fraunhofer CMAM. The foaming of powder compact process has been extendedfor the foaming of composite compacts containing 10 weight percent of SiC particles.Effective thermal conductivity measurements were performed using the temperaturedistribution for steady state conduction through a uniform plane wall method. Thesound absorption coefficient measurements were conducted using the standing waveratio method. The effect of hole drilling on the sound absorption coefficient of foamswas also investigated. The measured effective thermal conductivities of the foamswere also fitted to the previously developed effective thermal conductivity models ofmetal foams. The effective thermal conductivities of studied Al foams were thenexpressed as function of percent porosity with the best-fitted model equation. Theeffective thermal conductivity values of Al foams were also compared with those ofAlporas closed and ERG open cell foams produced by the foaming of Al melt andinvestment casting methods, respectively. The sound absorption coefficients of Al andSiC/Al foams were found relatively low and similar at lower relative densities andfrequencies. Hole drilling was found to be effective in increasing sound absorptionvalues of foam above 400 Hz. The sound absorption in Al and SiC/Al foams wasfurther explained based on the viscous losses and thermal damping effects.