多级降压疏水调节阀流致噪声数值模拟研究

特殊工况用高参数调节阀在使用过程中出现的高噪声是阀门参数化设计和优化设计必须考虑的重要问题之一。建立高压降多级降压疏水调节阀三维模型,以流致噪声理论为基础,结合RNG k-ε和声学边界元方法(BEM),研究了套筒式减压结构不同结构设计参数对噪声特性的影响规律。研究表明:套筒节流区域的流体压力脉动程度最强,是诱发噪声的主要区域;不同套筒结构参数的调节阀噪声频谱均呈现明显的宽频特性;声压级随套筒孔径的增大而增大,较小的套筒孔径对调节阀的流致噪声有更强的抑制作用;声压级随套筒间隙的增加呈先递减后递增的变化规律,在套筒间隙为8 mm时声压级达到极小值51.02 dB(A)。     

多级柔性壁声衬设计及其消声性能研究

为有效拓宽声衬的消声频带,针对亥姆霍兹共振器消声选择性强,传统单一声衬消声频带特定且不可调节,缺乏灵活性的缺陷,提出了一种多级腔体的新型柔性壁声衬结构。采用铝合金材质的多级柔性壁代替传统声衬的单级刚性壁,通过施加电压调节柔性腔体体积,使得其消声频带变宽且发生偏移。在选定传递损失作为多级柔性壁声衬消声性能评价指标的基础上,分别进行了柔性壁的静/动态性能仿真与实际性能测试,根据仿真结果与实际测试结果确定了柔性壁具有较好的形变性能及消声性能。介绍了多级柔性壁声衬结构设计方法,而后加工了声衬样品并搭建测试平台进行消声性能测试。实验结果表明：在不施加电压时,多级柔性壁声衬的传递损失在频率为1 386 Hz时达到峰值,即共振频率为1 386 Hz;当驱动电压分别为-100,100和200 V时,其共振频率分别为1 420,1 370和1 364 Hz。通过调节电压幅值,该多级柔性壁声衬的消声频带实现了56 Hz的偏移。研究表明所提出的多级柔性壁声衬结构对噪声的宽频抑制具有一定的作用。     

穿孔管消声器消声性能的有限元计算及分析

使用有限元法计算穿孔管消声器的传递损失,并与实验测量结果进行了比较,二者吻合良好。穿孔率 相同而孔径不同的两个穿孔管消声器的传递损失与具有相同直径和长度的简单膨胀腔消声器的传递损失比较表 明,穿孔管对消声器的低频性能影响较小,而对中频消声性能影响很大、对高频消声性能影响有限。     

空压机排气放空复合消声器设计与性能分析

为降低空压机的高压排气放空气流噪声,给出了节流降压板、片式消声通道及小孔喷注层的消声性能经验公式计算方法,设计了一款适用于排气放空气流的复合消声器。在Virtual. Lab中建立了复合消声器的声学有限元模型,开展了消声器的传递损失性能分析。仿真结果表明:声学有限元仿真与经验公式计算的传递损失结果较为接近;所设计的高压排气放空复合消声器在20 Hz~3 000 Hz宽频段内具有理想的消声效果,平均消声量可达57 dB。     

柔性壁扩张式消声器的消声性能分析及优化

在车用进气管路中，针对传统刚性壁消声器消声效果的局限性，以柔性壁扩张式消声器为研究对象，建立了其声固耦合解析模型并进行了验证，对比分析了刚性壁消声器与柔性壁消声器的消声性能。以提高消声器的传递损失峰值与均值为目标，以柔性壁弹性模量、壁厚及消声器扩张比为优化变量，采用遗传算法对柔性壁消声器进行了优化。最后，对所设计消声器的耐负压性能进行了分析。结果表明：所建立的模型具有较高的精度；相比于刚性壁消声器，柔性壁消声器具有更高的传递损失峰值和更低的峰值频率；所采用优化方案具有有效性；所设计消声器在进气管路中有良好的适用性。     

三角截面内管的阻抗复合消声器声学特性研究

以三角截面内管阻抗复合型消声器为研究对象,推导其消声量数学表达式,基于GT-POWER软件建立消声器传递损失和阻力损失计算仿真模型,分析消声器结构、材料参数与消声性能的关系,得到孔径、穿孔率、变径管倾角、吸声材料及容重对消声器传递损失及背压的影响规律,并通过实验验证仿真结果的正确性。研究结果可为具有三角截面消声器的设计和优化提供参考。     

复杂结构消声器消声特性的数值分析及结构优化

由于复杂结构消声器的内部声场比较复杂，平面波理论无法准确预测其分布，为了计算复杂结构消声器的消声特性，并进一步提高消声器的声学性能，在基本假设的前提下，合理处理进出口及壁面的边界条件。建立消声器内部声场的三维有限元模型，计算消声器的传递损失（TL）。然后，分析了不同的结构参数（隔板位置、内插管位置、进口管位置）对消声器的传递损失的影响，并优化了消声器的结构参数，有效地提高了消声器的消声性能，使得压缩机整机噪声降低了3．2dB，验证了该分析方法的可行性，为复杂结构消声器的设计提供了参考依据。     

隔膜抽气泵用复合微穿孔管消声器优化设计

针对某隔膜抽气泵的排气噪声频谱特性,提出了一种高效宽频的串并联复合微穿孔管消声器。推导了复合微穿孔管消声器传递损失的数值计算模型,并基于此模型利用Isight软件集成Actran和Matlab软件,采用多种群遗传算法对复合微穿孔管消声器的平均传递损失进行优化,来扩宽消声频带提高消声性能。对优化的消声器进行试验测试,结果表明,采用优化后的串并联复合微穿孔管消声器,其隔膜抽气泵排气噪声在全频段内都有明显下降,总声压级下降10 dB（A）,在最关心的1 000～5 000 Hz频段内,消声量最高达到了22 dB（A）。试验研究证明,所提出的复合微穿孔管消声器及其优化设计程序为控制宽频带噪声提供了一种高效可行的方法。     

紧凑式SCR净化消声装置设计与性能分析

紧凑式SCR净化消声装置能够实现柴油机尾气净化和排气噪声控制双重功能，使用Fluent软件DPM模型对SCR净化消声装置内的气体流动、水溶液喷射雾化过程进行数值模拟，使用Sysnoise软件中的有限元法计算SCR净化消声装置的声学性能，研究不同进口方式和穿孔管对阻力损失和传递损失的影响。     

锥管结构消声性能的有限元分析

声学性能和空气动力学性能是评价消声器的两项重要指标,锥管结构因其良好的空气动力学性能和低频消声性能受到相关研究人员的关注。运用有限元数值计算方法,以传递损失作为评价指标,探索其结构参数对扩张式消声器消声性能的影响。研究发现,随着锥角增大,锥管消声频带向高频方向扩展;锥管长度主要影响消声带宽;扩散管口与收缩管口面积比主要影响消声峰值;锥管结构运用于扩张式消声器中对传递损失曲线具有移频、降幅、改善通过频率处消声性能的作用。     

无纺布多孔消声进气管声学特性试验

提出一种用于降低发动机进气系统宽频噪声的无纺布多孔消声管,阐述两载荷法理论并设计两载荷法实验测量其传递损失,为保证实验的可靠性,探讨实验设计要点,其实验结果表明无纺布多孔消声进气管的传递损失频率范围较宽,同时,在整个频率范围内存在幅值波动。根据试验结果可以得出此消声管至少能衰减8 dB的噪声能量,对发动机进气系统声学性能设计提供应用支持。     

穿孔管串并联耦合消声结构研究

涡轮增压器进气管道的气动噪声严重影响着汽车的安全性和舒适度,由于穿孔管对中高频率宽频噪声具有良好的消声性能,因而得到广泛应用。该文设计一种模块化穿孔管串并联耦合的消声器结构,在分析消声器在常温无流与气固耦合状态下的模态频率与振型的基础上,研究气流流速对消声器模态频率和振型的影响规律以及消声器内部的气流再生噪声,气流的存在抑制消声器的消声效果,但并不改变整体趋势。利用COMSOL软件声固耦合模块计算消声器的传递损失,仿真结果表明该消声器在470-4500 Hz频率范围内的传递损失幅值均为20 dB及以上,有效地衰减中高频率噪声。实验结果与仿真结果的上限频率和下限频率基本吻合,但在2400-3500 Hz频率范围内幅值偏差较大。     

穿孔管与超材料薄膜耦合的消声结构的设计及性能研究

用于消减宽频带低频噪声的消声器的结构尺寸较大,且消声性能较差。因此,利用穿孔管的宽带消声特性和膜结构对低频噪声良好的消声性能,设计了穿孔管与超材料薄膜耦合的消声结构。分析了消声结构的消声机理,仿真分析了消声结构参数对消声性能的影响。结果表明：主管道内声波与消声结构谐振系统的耦合强度越大,薄膜的振动越剧烈,反射回上游管道的声波越强,则传入下游管道的声波越弱;消声结构传递损失峰值所对应的频率与超材料薄膜的第1阶共振频率基本一致。设计了螺旋形消声结构,对其消声性能进行仿真和实验测试,结果表明仿真结果与实验结果吻合较好。研究结果可为宽频带低频噪声的控制提供有益参考。     

顶端带吸声柱体道路声屏障插入损失的研究

应用间接边界元法，分析在道路交通噪声等效频率400Hz时，对于顶端带吸声柱体声屏障，吸声柱体在不同直径时插入损失的变化规律。指出通过在声屏障顶端增加吸声圆柱体来提高声屏障的插入损失时，顶端吸声柱体的直径宜大于0．3m，其附加衰减可达2-5dB，最后进行了案例分析，为声屏障优化设计提供定量依据及参考。     

高速列车夹芯地板结构隔声特性研究

采用传递矩阵法,建立高速列车内地板的声学特性分析模型,探索不同三明治夹芯板材料和结构对高速列车内地板隔声特性的影响,并根据内地板结构的传递损失评价具有不同参数的三明治夹芯板的隔声性能。通过不同的表层材质（木材、铝材、钢材）、厚度和蜂窝夹层密度,进行了内地板隔声量变化规律的分析和比较。探寻拟定隔声性能优越的三明治夹芯板材料类型和结构型式。结果表明,（1）表层夹板厚度一定,钢材作为表层材料,内地板隔声量最好,其次是铝材,最后是木材;（2）表层厚度影响,木材夹层板,厚度每增加1 mm,各个频段隔声量增加1 dB ～1.5 dB。铝材夹层板,厚度每增加1 mm,各个频段隔声量增加1 dB ～3 dB。钢材夹层板,厚度每增加1 mm,各个频段隔声量增加1 dB ～5 dB;（3）蜂窝板密度降低一半,内地板隔声量有增加趋势,但影响较小。     

基于解析法的旁支管共振消声带宽计算

旁支管是应用广泛的共振消声结构。应用解析方法推导旁支管共振结构的传递损失和共振频率计算公式,考虑三维修正,给出旁支管共振消声带宽与各种参数的定量关系,定义消声带宽与共振频率的比值为带宽参数,研究带宽参数与传递损失以及旁支管其他参数的变化关系,最终给出旁支管共振消声带宽计算公式。最后,通过三维有限元方法(Finite Element Method,FEM)计算旁支管的消声带宽并与文中公式结果进行比较,结果显示,两种结果吻合良好,验证了计算公式的可靠性和准确性。     

Evaluation of acoustic and dynamic behaviour of ethylene vinyl acetate panels

Ethylene vinyl acetate panels, with high vinyl acetate content and a closed‐cell structure, were studied through various experimental techniques as a first approach to evaluate the vibrational and acoustic behaviour of ethylene vinyl acetate panels for building applications. Test specimens, with a variety of densities and thicknesses were tested to evaluate the influence of these two parameters on acoustic impedance, sound transmission loss, dynamic stiffness and attenuation of vibrations. The results obtained shows sound transmission loss values for frequencies up to 2500 Hz with a maximum of about 63.7 dB, the dynamic stiffness results presented a wide range, with a maximum value of 350 MN/m³ and a minimum value of 23.3 MN/m³.On the other hand the lack of pore in the surface produce a high acoustic impedance. It can be concluded that ethylene vinyl acetate presents appropriate characteristics, mainly as an acoustic and vibration isolating material, for floorings and light partitions.     

计及气流的同轴穿孔管排气消声器消声性能的研究

基于传递矩阵法,推导基本传递矩阵建立数学模型,运用Matlab数学编程软件编制程序,仿真计算了轴向穿孔管消声器的插入损失随频率、结构参数变化的三维图以及气流速度和温度对消声性能影响的三维图,仿真结果表明：穿孔率、穿孔管壁厚、气流速度和温度对消声器消声性能有着重要影响,这对消声器设计及改进有着重要的指导意义。