增压器Hiss噪声及泄气噪声优化措施

本文针对某增压车型存在的进气Hiss声及泄气声进行研究,通过整车摸底试验获得噪声频谱特性,针对噪声强度大的频段,在增压器前后管路上分别设计消声器,优化前后试验结果表明,消声器在目标频段有良好的消声性能,有效降低了Hiss声及泄气声,改善了整车NVH性能。     

基于声学有限元的柴油机增压器压气机气动噪声研究

为研究船用低速柴油机增压器压气机气动噪声,采用计算流体动力学和声学有限元的混合计算方法进行了数值预测。通过试验对压气机计算模型进行了验证。在3个工况下对压气机非定常流场进行了计算,其中压力脉动被用作声学计算中的声源信息;采用声学有限元方法对压气机气动噪声进行了预测。结果表明:计算流体力学和声学有限元的混合计算方法具有较高的计算精度,可以用于压气机气动噪声数值预测;压气机进口气动噪声主要谱成分为离散单音噪声和宽频噪声;离散单音噪声在叶片通过频率处有明显的指向性,存在两个突出峰值。     

增压器气动噪声特性及贡献度的数值分析

基于数值计算方法,研究了船用低速柴油机增压器气动噪声特性,并分析了压气机和涡轮对增压器气动噪声的贡献度。首先分别建立了压气机和涡轮的数值模型,计算了增压器设计工况下二者的非定常流场,并获取了用于噪声计算的声源信息;进一步采用声学边界元方法计算了压气机和涡轮的气动噪声。结果表明:压气机和涡轮气动噪声谱成分均为离散单音噪声和宽频噪声,噪声峰值依赖于叶轮叶片数;压气机气动噪声声压级明显高于涡轮气动噪声,是增压器主要噪声源。     

基于试验的压气机气动噪声特性分析

对船舶柴油机大流量、高压比涡轮增压器压气机的气动噪声特性进行分析,借助自循环试验台进行了多工况的气动噪声特性及噪声控制后特性变化研究,结果表明:压气机气动噪声主要由叶片通过频率(BPF)发生的叶片谐次噪声与"电锯"(buzz saw)噪声组成,低转速区域没有明显的叶顶间隙(TCN)噪声出现;压气机进口气动噪声声压级随着转速增大而逐渐增大,同转速下压比越大噪声声压级越高,且气动噪声在进口反射之后呈现不规则传播状态而非球面波推进.在此基础上,安装设计的进气消声器对气动噪声进行控制,通过与敞口测试对比分析消声器对气动噪声特性的影响,结果表明:安装消声器后压气机进口噪声得到了较好的控制,消声器可以在较宽频率范围内抑制BPF噪声,且可使压气机气动噪声辐射声压分布更加均匀.     

高压比离心压气机气动噪声数值预测

采用混合计算气动声学方法研究了高压比离心压气机气动噪声,首先计算了压气机非定常流动,获取了声源面上的时域脉动压力,进而通过间接声学边界元法(IBEM)预测了压气机气动噪声,并在增压器性能试验台上完成了相应的噪声测试.结果表明:压气机气动噪声主要由叶片通过频率及其倍频出现的离散单音噪声与宽频噪声组成,且总声压级由离散单音噪声决定;对比计算和试验得到的监测点声压级频谱可以看出二者基本吻合,说明数值仿真具有较高的精确度,使用的仿真方法可应用于高压比离心压气机的噪声预测;压气机气动噪声自进气管口向外辐射时,声压级分布并不均匀;且受频率影响,不同频率噪声的传播能力存在明显差异.     

涡轮增压柴油机进气系统噪声分析与优化

车用涡轮增压器在工作过程中会产生高频气流噪声，对驾乘舒适性产生较大影响。针对某涡轮增压柴油机校车存在的进气Hiss噪声与泄气噪声进行研究，通过实车试验获得噪声频谱特性；针对噪声强度大的频段，设计消声器，并进行传递损失测试、整车试验验证和主观评价验收，其结果可显著提升整车噪声-振动-声振粗糙度（NVH）水平，也可为后续相关问题的改进、优化及解决提供参考。     

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。     

降低增压汽油机HISS声的研究

某涡轮增压汽油车加速中存在明显的嘶嘶(hiss)声,通过道路试验测量进气管口和车内驾驶员右耳处声压频谱,确定其宽频嘶嘶声声源为涡轮增压器的hiss声。设计一个高频消声器针对性地削弱hiss声频率区域,计算了其无流条件下的传递损失,并用两负载法实验加以验证,2者结果基本一致,确定其1 500~8 000 Hz频段内的消声能力。最后对安装消声器前后的进气口和车内噪声的测试结果进行了对比分析,结果表明:该消声器在目标频率区域内具备显著的消声能力,并且车内主观感受加速嘶嘶声改善明显。     

某款天然气发动机消声器的改进设计与试验

针对某款天然气发动机排气噪声偏大的问题,本文对该天然气发动机的排气消声器进行改进设计与试验。首先对原消声器进行现场测试与分析,得到噪声频谱图;然后利用Virtual.Lab软件对原消声器进行建模与仿真分析;再根据原消声器噪声频谱和仿真优化结果,设计了新型消声器;最后通过现场进行了效果验证。结果表明:本文所设计的新型消声器在该发动机高噪声的63Hz、125Hz和250 Hz频段上具有高的插入损失,满足该款天然气发动机在这三个频段上的降噪要求,使该机整体噪声降低23.5 d B。     

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。     

20RK270型柴油机增压匹配试验分析

以20RK270型柴油机增压器匹配试验为例,探讨增压器匹配的思路以及喷嘴环的通流面积对柴油机性能的影响。通过计算柴油机的增压参数确定增压器型号,利用模拟计算确定喷嘴环的选用范围。根据柴油机实际应用环境,探讨压气机进气温度对柴油机性能的影响以及对增压匹配的要求。经过匹配试验使柴油机满足设计要求。     

增压器漏油分析及对应措施

针对后置客车用发动机存在的增压器压气机机油泄漏问题,进行了增压器台架漏油试验、发动机台架试验及整车跟踪试验,并对增压器漏油的原因进行了分析,在此基础上对整车进气系统的主要零部件空气滤清器、进气管等进行了优化设计,从而减小了进气系统阻力,降低了进气负压,解决了增压器漏油的问题。     

重型燃气轮机进气系统性能研究

针对某款重型燃气轮机进气系统辐射噪声超标问题，采用声学有限元法和计算流体力学方法对系统部件进行声学和流场计算，得出插入损失和压力损失，并与进气系统指标要求进行比较发现，进气系统噪声指标与限值余量较小，且压力损失远低于限值。在分析的基础上，选取片式消声器为研究对象，研究不同结构参数和形式对进气系统声学性能和空气动力学性能的影响。结果表明：片式消声器的厚度和数量对进气系统性能有明显的影响，当增加片式消声器厚度和数量时，压力损失略有增加，插入损失增大，进气口声压级减小；通过添加侧支共振器，进气口总声压级降低了3.1 dB(A),可以有效增大进气系统低频插入损失。     

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。     

局部进气高速涡轮气动噪声控制方法研究

随着高速涡轮在民用和军用领域的快速发展,其噪声问题受到人们越来越多的关注。本文对涡轮气动噪声的产生机理、数值计算方法以及设计过程中控制方法进行研究。针对局部进气高速涡轮机,为了抑制由动静叶干涉引起的单音辐射噪声,提出了增大喷嘴的几何出气角、喷嘴下俯、喷嘴单侧修型和增大动静叶间距的流道优化设计方法以控制涡轮机内的流动状况进而降低噪声,最后结合某型高速涡轮降噪优化设计案例总结了涡轮气动噪声优化设计体系流程。     

JP60涡轮增压器压气机性能模拟与试验

本文采用Numeca数值分析软件建立了JP60增压器压气机总成内部网格模型,并计算出稳态增压器压气机性能曲线,将模拟结果与试验所测取的JP60压气机运行曲线进行了对比,结果表明:模拟分析曲线与试验曲线变化趋势一致。此外,对压气机内部流场的分布也进行了分析,为该增压器的优化设计提供理论依据。     

JP60涡轮增压器压气机性能模拟与试验

本文采用Numeca数值分析软件建立了JP60增压器压气机总成内部网格模型,并计算出稳态增压器压气机性能曲线,将模拟结果与试验所测取的JP60压气机运行曲线进行了对比,结果表明：模拟分析曲线与试验曲线变化趋势一致。此外,对压气机内部流场的分布也进行了分析,为该增压器的优化设计提供理论依据。     

迷宫式消声器分析

为了研究迷宫式消声器的降噪效果,利用GT-power软件,建立发动机仿真模型,模拟发动机工作并与消声器耦合,得到与实际工况接近的消声器人口边界条件,计算出消声器排气口噪声,并用FULENT软件对其内部速度流场进行分析.最终说明迷宫式消声器比传统内插管消声器降噪效果明显.     

涡轮增压器压气机性能优化设计与研究

从叶轮、扩压器、叶轮与压壳间隙3个方面对压气机性能进行了优化设计、计算与试验研究,结果表明,径斜流式叶轮压气机较径流式叶轮压气机效率更高,弧形出口扩压器压气机较平行直面出口压气机压比和效率更高,减少压气机叶轮与压壳间隙可改善压气机性能,同时减小增压器叶轮与压壳间隙和涡轮与涡轮壳间隙,可以改善增压器与发动机的匹配性能。     

废气涡轮增压器压气机两种进气预旋及其性能研究

作者扼要地叙述两种进气预旋的工作原理以及它在压气机性能调节中的意义。文中以ＧＪ１１和４５ＧＰ８０２等型增压器为例，阐明它们在引入进气预旋流场后，其压气机性能所出现的变化及其对柴油机匹配性能的影响。