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。     

部分流式颗粒过滤器的声学性能研究

介绍了一种用于柴油车排气后处理的部分流式颗粒过滤器PDPF的结构和工作原理。在半消声室内,测量了粉红噪声条件下PDPF的静态传递损失。试验结果表明,PDPF在125～500Hz之间具有较好的消声效果,传递损失A计权值达10．5dB（A）。     

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.     

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。     

柴油机后处理器消声性能分析

应用一维热力学分析软件对某柴油机组合式后处理系统进行建模仿真,基于仿真分析结果并根据相关消声知识对组合后处理系统结构进行优化改进。分析改进后的消声性能,计算相关传递损失和插入损失。结果表明:改进后传递损失在大部分频谱范围内均有明显上升,上升范围为6～20 dB;插入损失由28.01 dB提高到28.5 dB,提高1.75%;排气背压差为由24 kPa降低到16 kPa,降低33.33%。消声性能提高,压力损失降低,发动机实际工作性能得到提高。     

增压发动机的进气噪声源提取和进气噪声的预测

试验测量了安装不同声学负载时的增压发动机的进气噪声,分别用边界元法和计算流体动力学法(CFD法)计算了无流和有流条件下声学负载的声学特性,其中CFD法计算了负载的传递矩阵.用四负载最小二乘法提取进气噪声源,并计算了安装某负载时的进气噪声,与测量值对比,评估提取声源的准确性,发现结合CFD法计算的声源比边界元法计算值更准确,根据CFD法计算得到的进气噪声的2阶、4阶和6阶成分与测量值的最大误差为9,dB.进一步结合用CFD法获得的噪声源和空滤器的传递矩阵,预测了安装空滤器时的进气噪声,预测结果不如安装负载时的预测结果准确,其2阶、4阶和6阶成分与测量值的最大误差为23,dB,但预测结果和测量结果的变化趋势一致,说明了采用CFD法计算传递矩阵,提取进气噪声源并预测进气噪声的可行性.     

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.     

柴油机消声器基本消声单元消声特性研究

基于GT-Power软件对柴油机排气消声器的扩张腔、穿孔管、穿孔板等基本消声单元的消声特性进行了仿真研究。讨论了扩张腔的进、出口插入管、穿孔管的孔径、穿孔区域在腔体的位置以及穿孔板在消声器腔体中的位置对消声器传递损失的影响。研究结论对柴油机消声器的合理设计具有重要的参考意义。     

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.     

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.     

空滤器声学性能预测及低频噪声控制的研究

应用虚拟设计技术开展了发动机空滤器进气系统声学性能改进的研究。针对车用发动机发火频率引起空滤器进气噪声中的低频峰值，分别改进设计了两种进气管结构来提高空滤器的低频消声性能，并采用边界元法对改进的空滤器系统进行了声学性能预测。结果表明：在管路上分别增加这两种声学结构后，原空滤器的消声性能均能达到预期的目标。     

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。     

双层管消声器的仿真分析

运用LMS Virtual.Lab对一穿孔管消声器进行仿真,仿真结果和试验结果吻合较好;在此基础上在膨胀腔的1/3处加一层穿孔管,并对不同穿孔率组合进行研究。结果表明:双层穿孔管消声器的声学特性在中高频率明显比原来单层消声器的要好。同时使用Fluent软件对其空气动力学性能进行研究,结果表明:改进后的消声器压力损失和原始的消声器并无大的差别。     

穿孔管对集成式SCR催化转化消声器性能影响的试验研究

穿孔管结构广泛应用于消声器的设计中,SCR催化剂载体前端穿孔管对集成式SCR催化转化消声器的压力损失和SCR的NOx转化效率有较大影响.本研究设计了两种形式的SCR催化剂载体前穿孔管,通过试验研究了其对集成式SCR催化转化消声器性能的影响.采用水银U型管和傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)分别测量了压力损失和NOx等浓度.试验结果表明:穿孔率较大的穿孔管和孔部分朝向SCR载体的穿孔管造成的压力损失比较小;穿孔管的不同结构和不同位置布置对SCR的NOx转化效率有明显影响;在某些工况下,差异在10％以上.     

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。     

GT-Power软件的微型车消声器设计与优化

采用GT-Power软件实现了对微型车CN100消声器的设计和优化。通过建立消声器消声性能与发动机工作过程的耦合仿真模型,完成了消声器声学性能和空气动力性的仿真分析。在耦合模型中,插入损失与压力损失可在一次计算过程中同时获得,减少了计算时间。采用仿真和试验验证相结合的方法,针对尾管总体噪声值和四阶噪声值高于设计要求,对消声器进行了改进,改进后尾管的总体噪声值下降了6.4 dB(A),基本达到了设计要求。     

多孔管声学性能模拟方法研究

采用传递导纳法和直接网格法模拟了消声器中的多孔管的声学性能,传递损失计算结果表明,这两种方法的计算速度和计算结果都较接近。尽管传递导纳法的网格数量较少,但其并未表现出明显的计算速度优势。另对比了小孔处网格大小对传递损失计算结果的影响,结果表明,传递损失计算结果对小孔处网格大小不敏感。故直接网格法模拟多孔管在速度和精度上都是可行的,且更方便。     

基于三维数值分析的柴油机排气消声器性能改进

针对某柴油机排气噪声过大问题,设计适合独立测试排气噪声的台架试验,基于测试的排气频谱,结合数值仿真,研究了原消声器的性能缺陷,其中高频是重点针对的频段．通过减小穿孔直径、减少穿孔结构、增加共振腔和设计理想扩张腔,综合考虑改进方案的压力损失、流体再生噪声和声学性能,其仿真性能表现较原消声器有较大提高．最终,通过发动机台架...