某增压汽油机RCV泄气声优化

道路试验测得了某涡轮增压汽油车急加速松油门时进气管口、压后近场以及驾驶员耳旁的声压频谱,确定其车内宽频泄气声源为涡轮增压器。针对泄气噪声频段并结合有限元法设计了两个消声器,分别安装在增压器前后管路上,计算了其无流条件下的传递损失,确定其1 200~8 000 Hz频段内的消声能力。最后对比了安装消声器前后进气管口、压后近场和车内噪声的声压频谱,结果表明:消声器在目标频段具有理想的消声性能,泄气噪声得到了有效的控制。     

抗性消声结构声腔模态对其消声特性的影响研究

为分析抗性消声结构声腔模态对消声器消声性能的影响,以典型3种抗性消声结构为对象,基于有限元法计算了其传声损失及扩张腔室的声模态,分析了扩张腔室声模态和进出口管位置对传声损失的影响规律。研究结果表明:扩张腔室的声模态和进出口管布置对抗性消声结构传声损失的影响非常显著。只有在极低的低频范围内,抗性消声结构的传声损失与基于一维平面波理论模型的传声损失结果才相吻合,进出口管布置位置对传声损失的影响才较小。消声器的进出口管布置位置对腔室的高阶声模态抑制和激发有重要影响,将进出口管布置在扩张腔室声模态节点区域能显著改善消声器中高频消声性能。对某汽车消声器进行改进设计,改进后平均传声损失提高了15.8dB。     

某款发动机排气消声器的改进设计

本文通过试验获得原消声器的插入损失数据,分析了消声器消声后的声音频谱特征,识别出未被消声器抑制的噪声源频段。利用建模软件和网格划分软件,分别建立了该消声器的三维模型和有限元模型,通过声学分析软件对消声器的声结构进行了声场分析,获得了该消声器的消声频谱特征。基于试验和数据分析结果,根据抗性消声理论改进了该消声器的结构参数及布置形式,设计出一种新型抗性消声器。仿真结果表明:新结构消声器的主要性能明显优于与原结构消声器,满足总噪声小于90dB的工程要求。     

共振式消声器气流再生噪声发生机理研究

在消声器模拟试验台上,对共振式消声器声学性能进行试验。结果发现:气流速度较低时,消声量基本保持不变;气流速度较大时,消声器的消声量为0,甚至为负值,由气流产生的再生噪声所致,说明气流是影响共振式消声器消声性能的重要因素。对高速气流产生的再生噪声频谱分析结果表明:马赫数在0.167~0.193之间时,空腔Rossiter 2阶和4阶振荡模态被激起,频率符合Rossiter空腔半经验公式。声模态和流场分析结果表明:剪切层的不稳定产生了气流噪声,激起了共振腔消声器腔体的声模态,导致气流与噪声耦合,揭示了共振腔消声器气流再生噪声的产生机理,为进一步进行消声器内部流场优化、抑制气流再生噪声和动态性能分析提供了重要依据。     

排气消声器消声性能优化设计研究

首先基于COMSOL软件建立了某型消声器的声学仿真模型,然后研究了消声器的主要结构参数对其传声损失的影响,最后基于正交试验理论对消声器的结构参数进行了优化设计研究。研究表明,在低频区域消声器的外壳直径和声腔个数对消声器传声损失的影响并不明显,随着排气噪声频率的增高,外壳直径和声腔个数对传声损失产生了较明显的影响;随着消声器直通管直径的减小,消声器的传声损失逐渐增加,与原消声器相比,正交优化设计后的消声器的消声性能得到了明显的提高。     

穿孔管消声器有流声学性能的数值预测

应用穿孔声阻抗新模型和有流三维有限元方法,预测穿孔管消声器的传递损失,并在消声器试验台上采用双负载法测量消声器的传递损失,预测结果和试验结果吻合良好,表明穿孔声阻抗新模型适用于穿孔管消声器有流声学性能预测。穿孔管消声器传递损失结果显示,随着气流马赫数增加,消声频带有向高频段延伸的趋势,同时通过频率处和高频范围的传递损失也有明显提高。     

船用柴油机涡轮增压器的进气消声器性能分析

为更好地进行船用低速柴油机涡轮增压器进气噪声控制,以现有自行设计的径向进气消声器为研究对象,探讨了其性能预测方法,并进行了相应的试验验证.结果表明:消声器对压气机性能影响较大,压气机性能计算时应将其考虑在内;采用管道声模态法计算了消声器传递损失,主要降噪频段及降噪量结果与试验测量值一致,消声器可以有效抑制高频段的增压器进气噪声,离散单音噪声峰值明显降低.在增压器高转速时,消声器对中、低频段的多重单音噪声峰值抑制能力有限,在原有消声器结构中加入声衬,可以使消声器低频和高频声学性能得到进一步优化.     

CPCD5型内燃叉车排气消声器的设计与研究

本文叙述了根据CPCD5型内燃叉车降噪需要,经济合理地确定其排气消声器目标消声量之方法。结合叉车配用的X4105CQ 型柴油机排气噪声所需消声量频率特性,设计了新型消声器并经发动机台架稳态工况试验,取得显著的降噪效果。文中还给出估算多级扩张式消声器传递损失及对给定排气噪声所具消声量的实用公式。     

空调通风用ZP_(200)系列阻性片式消声器性能实验研究

文章通过参考相关文献和标准,搭建了测试消声器性能的声学实验室,并测试了消声棉密度为48K的消声器在不同风速下消声器尺寸、孔板穿孔率、消声器端部结构对消声器消声性能的影响[1]。实验结果表明:同一台消声器在0~10m/s风速范围内,消声量变化不大;消声器长边尺寸由小到大,其消声量呈下降趋势;孔板穿孔率大的消声器高频段消声量更大,而孔板穿孔率小的消声器低频段的消声量相对大些;ZP_(200)的阻力系数是一个变量,其值是随着消声器规格尺寸的增大而增大。     

具有平均流管道消声器声学特性的三维边界元方法研究

针对具有平均流管道消声器的声学特性,采用边界元方法对一具有低马赫数流动的三维膨胀消声管道进行了数值模拟。为了求解方便,在计算中应用普朗特-格劳尔特变换将具有平均流的声传播方程化简为Helmholtz方程的形式。通过与其他文献的计算结果对比,发现该处理方式是有效的,且马赫数对低频范围内的传递损失特性影响甚微。当频率增加,随着流动马赫数的变大,消声管道的传递损失曲线向低频方向偏移,最大传递损失的变化程度与频率相关。此外,还进一步分析了膨胀腔内的高次波与声波频率和传递损失之间的关系。该计算结果可为管道消声器的降噪设计提供一定的理论依据。     

摩托车消声器设计及算法研究

本文综述了近年来摩托车排气消声器的研究现状,总结了各种设计方法。主要论述消声器的种类及评价参数、消声特性的数学模型及对典型结构消声器声传递矩阵的分析计算。     

插入管消声器传声损失数值计算方法对比及参数分析

通过对比消声器传声损失的3种计算方法,发现基于三维数值计算的三点法是消声器性能预测的简便方法.在消声器扩张室直径和长度不变的情况下,分别采用三维有限元法和边界元法,对插入管长度变化的扩张式消声器声学特性进行了计算和分析.结果表明:有限元法和边界元法的计算结果都和试验值吻合良好,采用有限元法能节省大量计算时间,不过处理复杂结构消声器的有限元网格模型需要的劳动强度和时间要大些.消声器消声域的数量随插入管长度的增大而增多,而消声峰值频率降低,为消声器的设计优化提供了依据.     

基于SYSNOISE软件的穿孔管消声器声学性能分析

为减小穿孔管消声器模型的复杂性,通过在SYSNOISE软件中定义阻尼传递矩阵对穿孔管进行模拟,仿真结果与Sullivan和Crocker预测和试验测量结果吻合良好,验证了方法的可行性与正确性。通过对不同穿孔率和不同尺寸的穿孔管消声器的消声特性的比较,得出结论:穿孔管消声器的消声特性在k₀l值较小时与共振腔消声器的消声特性类似,在k₀l值较大时与扩张室消声器的消声特性类似。     

内燃机排气消声器多物理场分析及改进设计

对某微型客车排气消声器进行了流场、温度场和声场分析,发现了原消声器设计中存在的低频消声量不足和气流再生噪声偏大的问题,并进行了改进设计.适当增加消声器容积并设计一个共振腔以提高低频消声量;合理布置消声器内部结构以降低气流流速,同时在消声器出口加强了吸声措施.对改进后的消声器进行了插入损失试验评价,各个转速下的插入损失都达到20 dB以上,比原消声器有很大提高;车外加速噪声也降低了3.1 dB.     

存在气流时消声器消声性能的试验研究

在自行设计建造的模拟试验台上，对排气消声器分有、无气流两种情况进行试验研究。无气流时，消声器消声量的计算结果与实测结果基本一致；有气流作用时，两者的差距明显增加。研究结果表明：消声器的消声量随气流速度的增大而减小，说明流速是影响消声器性能的重要因素。这对消声器的设计和研究有一定的指导意义。     

有三维势流时消声器声学特性预测的有限元法

将有限元法应用于预测有三维势流时管道和消声器的声学特性,推导了三维势流中声传播问题的有限元法计算公式,给出了管道和消声器声学特性的计算方法和数值实施过程.与传统的声学有限元法相比,新方法考虑了声学控制方程中气流马赫数二阶小量的影响,因此适用于求解具有较高马赫数亚音速流中的声传播问题.使用三维有限元法首先计算了管道的四极参数,并与一维解析解比较验证了新方法的正确性和精度,然后使用三维有限元法计算双级膨胀腔消声器的传递损失.数值计算结果表明:随着气流马赫数的增加,消声器传递损失曲线向低频方向移动,因而改变了各频率下的消声量.为了精确预测消声器的声学特性,三维势流对管道和消声器内声传播的影响应该加以考虑.     

一种特殊结构消声单元的声学性能预测与分析

以一种锥形环结构的消声单元为研究对象,利用一维声波理论推导了其传递矩阵,通过数值计算和试验验证获得了该结构的传递损失.同时利用计算流体动力学(CFD)软件对锥形环结构的压力损失和湍动能与传统消声单元进行了仿真对比.结果表明:锥形环结构消声单元在锥角较小时可抑制低频噪声,随着锥角增大,消声频率逐步向高频方向移动.由于结构简单,其压力损失较小,不易产生湍流,该结构用在消声器前端起到分流、导流作用,再与其他传统消声单元相耦合,有助于进一步提升消声器的综合性能.     

变截面管道消声特性的边界元方法研究

针对管道消声器的消声特性,采用边界元方法研究了变截面管道对消声器消声特性的影响.分析了不同形式的膨胀室和最大扩张截面位置对管道消声特性的影响规律.计算结果显示:直线和圆弧模型的膨胀室消声器在850~1 000 Hz范围内的消声特性优于矩形膨胀腔,而膨胀室截面最大扩张位置对传递损失的影响是关于扩张段中心相对称的;当最大扩张截面位于消声器两端时,传递损失在频率大于1 100 Hz时变化不大.研究可为消声器的设计提供一定的参考.     

基于GT-Power软件的排气消声器优化设计

应用GT-Power软件中的Muffler模块建立某型柴油机排气消声器的模型,并进一步得到网管化模型,同时进行传递损失的计算.通过对其结构及消声性能的分析,论证了消声器结构及消声性能改进的必要性,并分别采取了两种方案对消声器结构加以改进,软件仿真结果表明,经方案一改进设计后的消声器结构简单,消声性能有较大提高,而方案二在一定程度上也有所改进,但效果不如方案一明显.     

分流气体对冲消声结构的消声性能与压力损失

从排气气流角度出发,利用发动机排气气流自身分流并发生对冲的思路,设计了一种新型消声结构——分流气体对冲消声结构.排气气流分流对冲可有效降低消声器内排气气流速度,减少消声器内湍流噪声的产生,在兼具消声性能的前提下,有效降低了消声器的排气背压,提升了发动机的输出功率.从传统消声结构和分流气体对冲消声结构的数值模拟和试验验证对比结果可见,二者在低频段消声性能相近,但分流气体对冲消声结构在高频段的消声性能优于传统消声结构,且分流气体对冲消声结构在不同入口气流速度下,压力损失比传统消声结构降低均在20%以上.该分流对冲结构还可与传统消声单元耦合,有助于进一步提升消声器的综合性能.