自适应管道有源降噪研究

管道降噪问题一直是迫切需要解决的重大问题.管道噪声中,中高频部分可用传统的无源方法即阻性和抗性消声器来解决.对于低频,阻性消声器的效果很差,如用抗性消声器,则往往又存在几何尺寸的限制问题,此外,阻性和抗性消声器还会引起风道中的压力损失、降低风速、减小风量.而有源消声对低频噪声的效果非常好,而且体积小、安装和更新容易、几乎不会造成气流的压力损失.所以,有源消声在通风、空调管道的噪声治理中有着广阔的应用前景.     

双模式消声器流体动力特性试验与数值模拟

为了探索双模式消声器的工作特性,设计共振腔式双模式消声器,测量不同入口气流流速条件下阀门的开度、消声器压力损失及出口声压。重点研究消声器入口流速、阀门开度、消声器压力损失之间的变化关系,讨论阀门打开和阀门关闭两种状态对消声器出口气流再生噪声的影响。试验结果表明:阀门开度随消声器入口气流流速的增大而增大,但成非线性;双模式消声器压力损失以及出口处的气流再生噪声都随着气流流速的增大而增大,但与无阀门设计的消声器相比,消声器压力损失和出口气流再生噪声均较低,并且压力损失降低的幅值随气流流速的增大而增大。在试验的基础上建立消声器内流流动三维稳态数学模型,并针对试验工况进行数值模拟,获得消声器内流场的压力、速度分布特性。仿真与试验结果基本吻合。     

抗性排气消声器声学特性的试验研究

本文以试验研究为基础，着重介绍了几种典型抗性消声器的传声损失和插入损失，并探讨了气流的存在对消声器声学性能的影响．在气流速度较低时，考虑了气流影响因素的一维声传播理论值与试验值吻合较好；气流速度较高时，气流对消声器的声学性能影响较大。因此，必须加强对消声器中气流再生噪声问题的研究．     

共振式消声器气流再生噪声分析

为研究汽车共振式排气消声器气流再生噪声与气流速度和温度的关系,利用大涡模拟(LES)湍流模型与声类比(AA)方法,建立了消声器流场和声场模型,搭建实验台并验证了模型的正确性。在此基础上,分析了流噪声和湍动能。结果表明:在消声器的结构突变处,流体噪声源和湍动能均较大,云图分布具有一致性。消声器气流再生噪声以3 000 Hz以下为主,噪声值随着进口流速的增大而增大,随着气流温度的增大而减小,但频谱特性受流速和温度的影响较小。消声器多场耦合下的气流再生噪声研究结果可为消声器设计提供一定参考。     

气流对阻性消声器声学性能的影响

在管道系统中,通常采用阻性消声器作为一种控制噪声的有效措施.实践表明,在设计,制造消声器时,理论计算与实际测定间往往存在显著偏差,产生这种偏差的重要原因之一,是对消声器内气流产生的影响没有充分掌握.     

气流影响下的插入管消声器声学特性的实验研究

在管内气流流速10 m/s-100 m/s范围内,对长径比L/D=3.98的插入管型抗性消声器内部和外部声学特性进行了实验研究。探讨了气流流速大小和消声器结构参数的变化对插入管消声器声学特性的影响,并结合腔内气流涡模态,腔体声学模态和尾管声学模态对插入管消声器的声学特性机理进行了分析。实验及理论分析表明,气流流速对消声器内外声学特性均有明显的影响。气流影响下的插入管消声器声学特性与消声器腔体的声学模态和尾管的声学模态关系密切,而消声器腔内气流再生噪声的涡模态对其声学特性影响不大。     

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。     

宽频消声器设计在增压发动机进气噪声控制中的应用

文章阐述增压发动机进气系统的消声原理,并通过增压发动机进气噪声调音设计的具体案例说明不同消声器的设计及应用的基本方法。首先,利用仿真分析方法计算消声器的传递损失理论值;然后,在测试台架上对样件测试,通过声压级差来进行声学结构调整和优化;最后在实车上验证消声器在整车应用上的效果。实验表明,在进气系统设计1/4波长管可有效的消除涡轮增压器的气流啸叫噪声;多孔宽频消声器可有效地控制涡轮增压器的泄压或气流噪声。     

计及气流影响的小长径比插入管消声器声学特性的实验研究

在管内平均气流流速10 m/s~100 m/s范围内,对长径比L/D=0.6的插入管型抗性消声器内部和外部声学特性进行了实验研究。探讨了气流流速大小和消声器结构参数的变化对插入管消声器声学特性的影响,并结合腔内气流涡模态和尾管声学模态对小长径比插入管消声器的声学特性机理进行了分析。实验及理论分析表明,气流流速对消声器内外声学特性均有明显的影响。与消声器静态特性不同的是,在有气流情况下必须计及腔体内上游插入管气流喷射引发的涡模态。计及气流影响的小长径比插入管消声器声学特性与消声器腔内气流再生噪声的涡模态和消声器尾管的声学模态关系密切,而与消声器空腔本体声学模态无关。     

宽频消声器在增压发动机进气噪声控制中应用

文章阐述增压发动机进气系统的消声原理,并通过增压发动机进气噪声调音设计的具体案例说明不同消声器的设计及应用的基本方法。首先,利用仿真分析方法计算消声器的传递损失理论值;然后,在测试台架上对样件测试,通过声压级差来进行声学结构调整和优化;最后在实车上验证消声器在整车应用上的效果。实验表明,在进气系统设计1/4波长管可有效的消除涡轮增压器的气流啸叫噪声;多孔宽频消声器可有效地控制涡轮增压器的泄压或气流噪声。