进气导流管对抗性消声器性能的影响研究

抗性消声器的流体动力学性能会影响消声器的实际使用效果,为了降低抗性消声器的阻力损失,采用CFD法对添加导流管的偏置扩张式、旁支扩张式、反流扩张式消声器进行阻力损失分析.对比了不同导流管长度和出口内插管对阻力损失的影响.结果表明:进气导流管能够大幅度地降低消声器的阻力损失;在必要路径内导流管越长则阻力损失越小;出口内插管...     

结构参数对抗性消声器性能影响分析

加装消声器是控制车辆噪声最有效最直接的方法,其既允许气流顺利通过,又有效阻止或减弱声能向外传播。针对扩张室消声器中的抗性结构进行分析,建立其有限元模型,运用SYSNOISE进行声学性能分析,对比分析扩张比、扩张室长度、膨胀腔数量、有无内插管等对传递损失影响;基于FLUENT进行空气动力性能分析,对不同扩张比、带内插管等结构阻力特点进行分析。析结果可知:简单扩张腔,扩张比决定消声量;而扩张室的长度则对消声频率起决定作用,其增加,则使得传递损失的带宽却随之减少,而通过的频率数目则增加;通过布置内插管,可以有效增大消声频带;膨胀腔数量与传递损失呈正相关,其增加时,消声频率则变宽,而通过的频率数目则相应减少;不同扩张比扩张室消声器的阻力损失相差不大,但阻力损失的基值比较大,是一种阻力损失相对比较大的消声器结构;带内插管扩张室消音器压力损失明显减小;分析结果为此类设计提供参考。     

抗性消声器声辐射分析及优化

抗性消声器的一个重要缺陷是壳体振动产生的结构声辐射,为了探究其声辐射特性,从而提高使用性能,采用FEM-BEM法对抗性消声器进行了声辐射影响因素分析及优化。首先对抗性单腔消声器分析了不同形状结构、流速及安装约束对其声辐射的影响,结果表明:圆形截面扩张腔、内插管式消声器产生的辐射噪声最小;流速增大会使辐射噪声变大;进出口同时约束可降低低频阶段的辐射噪声。其次对抗性多腔消声器进行结构声辐射计算及优化,结果表明:通过对振动速度显著部位进行不同方式的组合优化,并增加出口约束,消声器整体辐射声功率级降低18.2dB,降噪效果明显并且传递损失没有受到影响。     

单双腔抗性消声器压力损失CFD研究

利用三维计算流体力学（CFD）方法计算了4种单腔和两种双腔抗性消声器的压力损失。研究了内插管、偏置输入管、偏置输出管和膨胀腔长度等消声器结构以及进口空气流速对单腔消声器压力损失的影响，中间挡板位置和空气流速对双腔消声器压力损失的影响，得出了相应结构对消声器的压力损失的影响规律，为抗性消声器的设计提供帮助。用实际算例验证了CFD方法计算压力损失的可行性，提供了一种利用计算流体动力学进行消声器压力损失的计算和分析流程，方便在设计阶段对消声器进行压力损失的近似预测。     

膨胀腔消声器声学和阻力特性的研究及应用

针对消声器参数设计和优化问题,利用Virtual.Lab和Fluent仿真计算消声器的声学传递损失、阻力损失。分析腔数变化的条件下,消声器容积、扩张比、腔长的变化对传递损失和阻力损失的影响。结果表明消声器腔数增加会对消声性能有明显改善,侧重考虑腔长和扩张比的消声器消声效果最好;腔数相同的消声器阻力损失相差不大。以某内燃机厂生产的单缸汽油机消声器为例,运用声学有限元软件和CFD软件计算其传递损失和阻力损失,分析原设计消声器的不足,加以改进,提高了其声学性能。并利用噪声分离法,验证了模型的正确性,为消声器设计和改进提供了一定依据。     

基于GT-Power和CFD的某发动机消声器结构优化与分析

针对某四缸发动机消声性能在某些工况下不理想的状况,本文通过在GT-Power中建立发动机及消声器耦合模型,同时联合使用CFD仿真,在不增大压力损失的前提下,对其消声器进行了优化。通过对消声器消声扩张比,扩张腔个数及长度,内插管长度的优化改进,提高了消声性能。结果表明:优化后的消声器在260-690Hz范围内,消声量平均提高了7dB,全频率范围内消声量减小了4dB,消声效果明显。     

基于GT-POWER的穿孔式消声器传声损失分析及改进

为提升穿孔管消声器的消声性能,基于GT-POWER软件研究了穿孔参数对穿孔式消声器传声损失的影响及其规律。结果表明:中间管非全穿孔时传声损失会出现共振峰,将其与扩张腔组合能够消除扩张式消声器的通过频率,并抑制共振峰过快衰减。在此基础上,提出一种穿孔管与扩张腔的优化组合结构,并对某消声器进行改进,改进后的传声损失得到了显著提高。     

微型消声器消声特性数值分析及性能优化

微型复杂消声器的内部声场比较复杂,无法用平面波理论进行计算和预测,为了研究微型复杂消声器的消声特性,在合理假设进出口、内壁面边界条件的基础上,使用HYPERMESH建立消声的三维有限元模型,通过SYSNOISE计算传递损失。然后,通过改变结构参数(扩张室级数、内插管长度、隔板位置),且针对某一噪声优势频率添加共鸣腔。根据压缩机原始噪声频率特性,寻找其最优的消声结构组合,有效地提高了消声器的消声性能。最后对消声器进行声学模态分析,得出传递损失出现低谷,部分是由于消声腔内出现声共振。     

抗性消声器单元压力损失的仿真分析

为复杂抗性消声器的设计和后期优化做准备,采用FLUENT软件,对扩张管、内插管、穿孔板和穿孔管式的消声单元的压力损失进行数值仿真分析,首先通过半经验公式与数值仿真分析方法对不同进气速度下的扩张管的压力损失进行对比,验证了后者的正确性;然后通过对各种消声器单元设置不同的结构参数(扩张比、穿孔率等)和进气速度,最终获得上述各种因素对抗性消声器单元压力损失的影响规律。该研究有助于减少甚至消除消声器优化设计的盲目性,提高设计水平。     

基于LMS Virtual.Lab Acoustics的抗性消声器性能分析研究

运用声学有限元软件LMS Virtual.Lab中的Acoustics模块对具有内插管的抗性消声器内部声场进行有限元分析。通过划分消声器有限元网格、定义声学网格、前处理等一系列步骤对消声器的传递损失进行了理论计算,并且对比相关的有限元分析软件及实验结果,验证了声学有限元软件计算结果的准确性。为消音器的设计优化提供了理论基础。     

多入多出型消声器阻力损失探究

为了提高消声器的空气动力性能,采用CFD法对多入多出型消声器进行了阻力损失分析。首先对比了不同出入形式的消声器,并以双入双出同轴型和交叉型消声器为研究对象分析了结构参数对阻力损失的影响,结果表明双入单出型消声器的阻力损失最大;由于内部气流路径的不同,入出口管相对角度变化对交叉型消声器影响较大;出口管距离和扩张腔直径增大使同轴型与交叉型消声器的阻力损失分别减小和增大;扩张腔长度增大使同轴型和交叉型消声器的阻力损失分别增大和减小;2种消声器的阻力损失都随入出口管直径增大而减小。其次,通过增加内插管和过渡结构改善局部阻损降低了其整体阻力损失。研究结果为多入多出型消声器的设计及使用提供了参考。     

不同进/出口分布的消声器性能研究

基于Virtual.Lab的声学有限元模块对简单扩张腔消声器的传递损失进行了数值模拟,并和平面波理论进行了对比,模拟了在不同的进出口分布的情况下的传递损失并进行了对比分析。基于Fluent流体仿真软件计算了不同的进出口分布的情况下的扩张腔消声器的压力损失大小。结果表明,当进口或者出口位于扩张腔轴线上时,另一个出口或者进口偏离轴线的距离越大,消声效果越好而流场效果越差;当进出口同时偏离轴线时,偏离的距离越大,消声效果和流场效果都会变的越差。     

氢燃料电池车新型消声器仿真及试验研究

对于氢燃料电池汽车发动机排气噪声的机理研究,设计了一种新型的抗性排气消声器。并且运用声学软件LMS Virtual.lab中的有限元法对传递损失进行了仿真计算,并对该消声器实物在无气流状态下的声学性能进行了试验研究,并且对数据进行了处理。理论与实验结果均表明,在氢燃料电池车需要考虑的频带内,设计的消音器的传递损失可达35dB(A)。     

空调转子压缩机消声器实验分析及改进研究

以某公司滚动转子压缩机为研究对象，对现有的消声器进行了声学理论分析和实验分析，得到其消声器特性和实际效果。以此为基础，采用SYSNOISE软件，对消声器进行有限元分析。求得传递损失；采用双传声器法，对消声器进行实验测试，得到实际传递损失。两者进行比较，提出了特性更好的消声器。经过实验验证，其中一种新消声器比原用消声器降低噪声3个dB（A）以上，且没有功率的损失。     

基于传递矩阵法车用抗性消声器结构优化设计

专用汽车的发动机功率大、排气流量大、排气温度高等特点,因此,抗性消声器成为降低排气噪声的重要装置,采用传递矩阵分析法对抗性消声器性能进行频域分析。针对多腔体、具有并联结构的复杂抗性消声器各参数对传递损失的影响,使用传递矩阵分析法对其结构进行优化设计。利用声学运动方程、连续性方程及四子参数法推导其传递矩阵,获得传递损失曲线。为提高消声器的效率,应用Matlab将基本消声单元进行模块化设计,搭建消声器实验台,对比实验分析和理论计算消声器的传递损失。结果可知:使用传递矩阵分析法所建模型能达到较高的预测精度;中间腔容积的变化对消声器消声性能有较大影响;通过调节隔板位置获得消声器内部各腔最佳容积,此时的消声量达到11d B,满足实际要求。     

基于多场耦合的汽车排气消声器声学性能研究

为探究弹性壁和非均匀温度场对消声器传递损失的影响,以某型简单扩张腔为例,应用Fluent和Virtual.lab软件进行了多场耦合仿真。结果表明:相对于刚性壁而言,声固耦合时消声器的传递损失会降低,且在某些结构模态频率处发生了跳变;高温下传递损失曲线两个拱形消声峰值间的频率间距增大,且进气口温度越高,增大越多;高温和声固耦合共同作用下的传递损失曲线既表现出声固耦合的现象,又有高温时的特点。     

膨胀室消声器气流再生噪声分析

消声器的声学性能受到再生噪声的影响,为了提高消声器的实际使用性能,采用LES-FEM法对膨胀室消声器的气流再生噪声进行探究。首先对单膨胀室消声器分析了结构、流速及扩张腔过渡结构对再生噪声的影响。结果表明:内插管消声器产生的湍动能和再生噪声最小;流速增大使得消声器湍动能和再生噪声声功率级增大;采取圆弧过渡能更好地改善中高频段的再生噪声。其次对多腔膨胀室消声器进行了再生噪声分析优化,根据最大湍流的发生处对内插管末端和入出口管增加不同大小的圆弧结构,消声器再生噪声总声功率级降低9.44 dB,降噪效果显著。     

摩托车排气净化消声器性能分析

研究了催化器结构对消声器性能的影响,在催化器内加入细插入管建立新催化器模型来模拟催化器的内噪声传递及损失,分析并对比了安装与未安装催化器的消声器的噪声传递损失,运用GT-Power软件建立摩托车发动机工作过程与带催化器的消声器的耦合仿真模型,得到消声器在发动机各转速下的插入损失和压力损失。分析结果显示,消声器在中低频段消声效果较好,在中高频段消声效果较差。根据仿真和试验结果对消声器结构进行改进,改进后的消声器在发动机各转速下消声效果得到改善,插入损失增加3~5dB,仿真结果与试验结果吻合良好。     

多腔穿孔消声器传递损失理论计算与结构优化

多腔穿孔消声器能够有效抑制涡轮增压发动机的中高频率宽频噪声。结合传递矩阵法和无流状态下的穿孔声阻抗模型,在线性假设的条件下,提出了多腔穿孔消声器的声学计算方法,并对某消声器进行了传递损失的预测,利用声学有限元法计算传递损失并与理论分析进行对比。运用双声源法测量消声器的传递损失,验证了解析算法的可靠性。在此基础上,提出了一种新型的多腔穿孔消声器结构,研究了穿孔腔间隔距离对性能的影响,并采用遗传算法对消声器进行声学优化。结果表明,优化后的传递损失曲线与目标曲线吻合良好,能满足消声要求。     

轮式挖掘机复杂结构抗性消声器研究及设计

针对某型轮式挖掘机发动机排气噪声的频率组成分布在低中高全频段的特点,根据共振腔消声器和扩张室消声器这两种基本消声单元结构特性,提出了一种恰当结合两种基本消声单元结构进行复杂结构抗性消声器设计的方法,使得消声器在全频段具有良好的消声效果,运用GT-power仿真软件对挖掘机发动机和消声器进行了耦合仿真,预测了复杂结构抗性消声器的性能,利用正交实验的方法对消声器内部结构参数进行了优化,最后通过实车测试进行了验证。实验及研究结果表明,所设计的复杂结构抗性消声器声学性能和空气动力性能良好,发动机排气噪声在全频段均有所下降,消声器插入损失平均达到18 d B(A),压力损失在许可范围内。