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。     

消声器基本消声单元分析

运用一维流体力学软件GT-Power对消声器的几种基本消声单元进行了数值仿真计算与分析。讨论了基本扩张式消声单元、存在插入管的消声单元、存在偏置的消声单元、存在直通穿孔管的消声单元、阻性消声单元等基本消声单元对消声性能的影响,并得出了相应的影响规律,为消声器的设计、改进提供了参考。     

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。     

基于GT-Power软件的抗性消声器性能分析

应用GT-Power软件及其Muffler模块建立了简单扩张式抗性消声器模型,在模型的基础上对抗性消声器的结构和消声性能进行了模拟仿真分析,明确了消声器的扩张比、偏置、插入管、穿孔管、穿孔板等结构因素对抗性消声器消声性能的影响关系,有利于消声器的优化设计,便于消声器性能的进一步分析.     

催化消声器声学性能分析与改进

某配套催化消声器的柴油机排气噪声偏大,利用LMS声学测试系统进行声压测试,频谱分析后发现:高频消声性能不足是导致催化消声器消声效果变差的主要原因.针对催化消声器后半段结构提出扩张腔和穿孔管组合结构的改进方案,建立有限元模型,进行流场和声学仿真分析,最后进行试验验证.结果表明:扩张腔和穿孔管的组合结构能稳定气流速度,降低涡流强度,具有良好的流场特性,同时对排气噪声中的高频成分有良好的抑制作用;保持催化消声器前半段结构不变,仅对后段结构进行改进,在提高消声性能的同时还可保证其净化性能.     

S195柴油机排气消声器的设计研究

本文以内燃机排气噪声必需的消声量频率特性作为设计消声器的依据,论述了二级扩张式和穿孔板组合消声器的设计。文中给出了多级扩张式消声器消声量实用的传递损失计算公式。试验表明,采用这种消声器之后,S195柴油机的排气噪声得到了有效控制。     

排气消声器声场的有限元法分析

本文对S195柴油机的排气噪声进行了详细试验和理论研究。通过试验测量了S195柴油机的排气噪声频谱,并且对采用不同膨胀比消声器的消声效果进行了试验研究。此外,研究了不同穿孔板位置对简单膨胀腔消声器排气噪声的影响。运用有限元方法对消声器的声场进行分析,并与试验结果对比。由于对计算模型进行了简化,所以计算结果与试验结果有差异,但是两者的趋势是一致的。     

排气消声器声场的有限元法分析

本文对S195柴油机的排气噪声进行了详细试验和理论研究.通过试验测量了S195柴油机的排气噪声频谱,并且对采用不同膨胀比消声器的消声效果进行了试验研究.此外,研究了不同穿孔板位置对简单膨胀腔消声器排气噪声的影响.运用有限元方法对消声器的声场进行分析,并与试验结果对比.由于对计算模型进行了简化,所以计算结果与试验结果有差异,但是两者的趋势是一致的.     

结构参数对抗性消声器消声性能的影响分析

通过对不同的模型仿真研究,分析消声器的扩张比、内插管长度、共鸣腔、扩张腔的个数等因素对消声器传递损失的影响.经COMSOL仿真分析表明,结构参数对消声器消声性能的影响明显.优化消声器的结构参数可以有效增加消声器的传递损失,为消声器的改进与设计提供有效参考.     

基于GT-Power的消声器排气尾管长度仿真研究

利用GT-Power软件对2100型柴油机和单扩张腔消声器进行耦合,对其工作过程进行仿真.完成了对2100型柴油机的排气噪声情况的模拟仿真,并通过与实验结果对比验证建立的模型仿真的准确性.然后分析消声器安装位置与消声器尾管长度对消声器消声性能的影响.     

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.     

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。     

柴油机净化消声器声学性能仿真分析与结构改进

为了提高某型柴油机净化消声器的消声性能,利用GT-Power软件中的Muffler模块对其进行建模,同时进行传递损失的计算。针对原模型消声性能存在的不足,通过对其结构和消声单元的改进,在其内部采用不同隔板方案、改变穿孔管长度及数目和催化载体的密度,并对改进结构进行数值计算。与原始消声器相比,改进后的消声器消声效果良好。     

柴油机三合一后处理器声学特性的仿真研究

以某柴油机三合一后处理器为例,用Virtual.Lab acoustic软件对后处理器各子结构的声学特性进行了有限元法分析.结果表明:换热管对整个后处理器的消声性能影响不大;催化载体只影响消声性能的高频部分;多腔结构的消声模块能明显改善低频消声性能;穿孔板及穿孔管结构可改善中高频消声效果,且流通截面比的改变影响其声学特性.     

预测柴油机排气消声器消声量试验方法研究

采用白噪声信号作为标准声源的输入信号，在常温无气流条件下对消声器实物模型进行了静态放声试验。使用消声器倍频程消声量的测量结果，并应用相似准则，推算出消声器在高温条件下各频带的消声量，从而计算出消声器的总消声量。将此方法应用于某一型号船用高速柴油机排气消声器，将通过放声试验推算的结果与实际配机试验的倍频程数据进行对比分析，结果表明该方法用于预测消声器消声量是可行的。     

基于有限元法的抗性消声器声学性能分析

本文是针对不同结构常用摩托车抗性消声器做了有限元分析。在保持其它结构参数不变的情况下，分析了单节扩张腔消声器扩张腔的长度、直径以及进出口插入管对其声学性能的影响。首先建立单节扩张腔消声器的数学模型，然后采用有限元法对所建立的Helmholz方程进行求解。结果表明，插入管可以有效的改善单节扩张腔存在通过频率的缺点，且当进口插入管长度为1／2，出口插入管长度为1／4时消声量达到最大。分析结果为在短时间内选出最佳的消声器结构及相应的最佳尺寸参数提供了依据，而不必做大量的消声器加工和试验测试工作。     

基于有限元法的抗性消声器声学性能分析

本文是针对不同结构常用摩托车抗性消声器做了有限元分析。在保持其它结构参数不变的情况下,分析了单节扩张腔消声器扩张腔的长度、直径以及进出口插入管对其声学性能的影响。首先建立单节扩张腔消声器的数学模型,然后采用有限元法对所建立的Helmholz方程进行求解。结果表明,插入管可以有效的改善单节扩张腔存在通过频率的缺点,且当进口插入管长度为l/2,出口插入管长度为l/4时消声量达到最大。分析结果为在短时间内选出最佳的消声器结构及相应的最佳尺寸参数提供了依据,而不必做大量的消声器加工和试验测试工作。     

柴油机试验站进气消声器设计

介绍了柴油机试验站用微穿孔板结构的进气消声器，对其选型、消声原理和结构设计进行了论述。该消声器成功运用于南车成都机车车辆有限公司3个台位的柴油机试验站进气系统，效果良好。     

基于湍流分布特征系数的消声器压力损失模型

进行了消声单元压力损失流场数值计算,通过试验验证了计算方法的准确性.对比了不同边界条件下的湍动能分布特征,提出了湍流分布特征系数,建立了关于湍动能、密度和湍流分布特征系数的消声器压力损失模型,通过不同类型消声单元和不同气流进口速度验证了模型,以穿孔管消声单元为例建立了压力损失模型,并讨论了主要结构参数对压力损失的影响.结果表明:对不同结构参数消声单元压力损失模型计算的相对误差不超过8%,,不同气流速度下模型计算相对误差不超过7%,;穿孔管消声单元压力损失随穿孔率、穿孔部分长度的增大而减低,随腔体直径的增大而增加,穿孔直径则对压力损失几乎没影响.     

对冲孔对分流气体对冲消声单元压力损失的影响

笔者分析了对冲孔形状和位置对分流气体对冲消声单元压力损失及传递损失的影响.结果表明:对冲孔的形状为矩形,对冲孔中心距取平均时(最大极限中心距和最小极限中心距的平均值),消声单元压力损失最小,传递损失较大,即具有较好的综合性能.利用数值模拟法和实测法对新型消声单元的压力损失和传递损失进行了计算,并与某型单缸柴油机原装消声器进行了性能对比试验.结果表明:入口流速为30,m/s时,新型消声单元与原装消声器相比,压力损失减小15.3%,,平均插入损失增大3,d B,验证了新型消声单元原理的可行性,为该类消声单元设计理论研究及优化设计提供了参考.