工程机械消声器性能测试与仿真分析

为有效降低工程机械的排气噪声,以某工程机械的消声器为研究对象,进行试验与理论分析,运用数值分析方法对消声器的声场与流场进行分析。首先对消声器建立了数值仿真模型,用声学有限元方法对其内部声场进行了仿真,分析了该消声器内部的声压分布特性和传递损失曲线,再采用计算流体动力学方法对内部气体的流动特性进行了仿真分析,仿真计算得到消声器的入口与出口的压力损失,并通过试验验证了仿真预测的准确性,为该消声器的改进与优化设计提供了依据。     

内插管长度对排气抗性消声器性能的影响

提高消声器的声学性能,通常会导致空气动力性能的增大,因此要对消声器的综合性能进行评价。利用COMSOL Multiphysics和FLUENT商业软件,对某汽车排气抗性消声器的综合性能进行研究,分别对其在具有4种不同内插管长度组合情况下的声场和流场进行数值模拟,获得消声器的声压分布特性、传递损失及压力损失,并分析和研究了内插管长度对消声器声学性能和空气动力学性能的影响。模拟结果表明,随着内插管长度的增加,消声器的传递损失在低频段明显提高,且消声器的压力损失有所下降,从而汽车排气抗性消声器的综合性能得到了提高。     

工程机械排气消声器的设计

介绍了工程机械排气系统声学和空气动力性能方面的评价指标及计算方法,结合某款工程机械排气消声器的开发过程,总结出了高性能消声器利用CAE手段研发的流程。介绍了消声器研发时基本消声元件的特性,并结合笔者实际工作中的经验给出了消声器开发过程中的注意事项。对于NVH工程师降低工程机械排气噪声具有很好的理论和指导意义。     

铰接式自卸车消声器声学性能分析与优化

采用计算流体力学的手段,研究铰接式自卸车消声器内部压力、速度、流线分布,分析了产生压力损失过大的原因,并提出了相应的优化措施,利用Proudman声能公式计算消音器内部湍流噪声分布特性,评估消声效果。优化后的消声器压力损失和机外发射噪声均满足整机使用要求。实验数据和仿真的结果对比表明,采用流体和声学性能仿真分析的方法优化消声器可以加快开发速度。     

新型净化消声器的声学及流场特性数值仿真分析

汽车发动机进排气噪声是汽车主要噪声源之一,汽车尾气的排放会导致PM2.5浓度的升高,造成环境污染问题.在进排气系统上使用净化消声器可以有效地降低汽车进排气噪声和尾气浓度.传统的净化消声器设计都是将催化转化载体与消声器作为2个独立的部分进行设计,加大了生产成本,增加了安装空间.由于催化转化载体的蜂窝结构可以视为多孔介质,具有一定的消声作用,因此,设计出一种改进之后的新型净化消声器,通过将载体放入消声器内部,形成一个统一的结构,在假定消声器的净化作用的情况下,运用声学及流场的数值仿真分析消声器的传递损失和压力损失,结果证明新型净化消声器既节省了空间,又达到了消除噪声的目的.     

核电通风系统双层微穿孔板消声器研究

空调通风系统噪声是核电厂主控制室噪声的主要来源。通过主控制室噪声预测分析,提出主控制室降噪需要开发符合核电厂使用环境要求,且具有良好宽频消声性能的新型净化消声器。在双层微穿孔板吸声结构设计的基础上,研发了适用于核电通风系统的新型消声器,并对样机的声学性能和空气动力性能进行了数值分析和实验验证。结果表明,新型消声器消声量的插入损失在设计频率下均达到25dB以上,其压力损失在设计工况下满足设计要求,且低于传统阻性消声器。     

工程机械用柴油机排气消声器的设计研究

以往大量的研究表明,在工程机械所有单一声源中柴油机的排气噪声是最大的声源之一。控制排气噪声可在排气管路中增设性能良好的消声器,不仅投资少,而且降噪效果好,因此工程机械的噪声控制最宜于从降低柴油机排气噪声做起。过去对柴油机排气消声器的研制主要依靠试验。这种方法虽然可以测得较为准确的消声性能,挑选出性能较好的消声器,但试验工作     

某型挖掘机消声器排气噪声的测量试验研究

根据消声器排气噪声插入损失测量原理,利用声级计和信号采集器等仪器测量了某挖掘机的3种不同结构的消声器的排气噪声。通过对消声器的排气噪声频谱进行分析,结合替代管管口排气噪声频谱,得到了各消声器的插入损失曲线。通过对各消声器的插入损失进行对比分析,选择了具有良好消声性能的消声器,明显降低了该型挖掘机的排气噪声,达到了工程机械企业对该型挖掘机消声器的噪声要求。     

插管结构对膨胀腔消声器声学性能的影响

将数值模态匹配法(NMM)拓展应用于计算和分析外插管膨胀腔消声器的声学性能,推导了相应的理论公式并编写了计算程序。使用二维有限元法提取横向波数和本征向量,应用模态匹配法计算消声器的传递损失。使用数值模态匹配法和三维有限元法(FEM)研究了插管长度和进出口位置对带有外插进出口管椭圆形非同轴膨胀腔消声器声学性能的影响,两种方法计算结果吻合良好,从而验证了本文数值模态匹配法的正确性。研究结果表明,设置特定的插管长度和进出口位置可以消除消声器的通过频率,进而改善消声器中低频的消声性能。     

新型分流对冲排气消声器的阻力及声学性能研究

针对1种基于气体分流对冲降低排气速度的新型结构排气消声器,使用计算流体力学的方法对其空气动力学性能进行分析。首先建立了消声器的仿真模型,并利用计算流体力学CFD技术对分流对冲排气消声器设定入口流速下的流场进行了仿真,分析了分流对冲排气消声器内部气体的流动特性和压力分布特性,并对新型消声器在不同入口气体速度下的压力损失进行模拟分析以及试验验证,并以CG25型单缸柴油机为样机,对新型消声器的声学性能进行了现场测试。结果表明:分流对冲排气消声器具有很好的空气动力性能,在柴油机标定转速下(2 200rad/min),新型消声器的插入损失为8.7dB,在柴油机不同工况下,新型消声器的插入损失高于原装消声器,证明了新型消声器具有良好的消声性能。