穿孔管消声器声学特性的有限元分析

三维有限元法被发展用于预测和分析穿孔管消声器的声学性能。直通穿孔管消声器和三通穿孔管消声器传递损失的有限元计算结果与实验测量结果吻合良好,表明了三维有限元法预测穿孔管消声器声学性能的适用性和精度。进而有限元法被用于研究几何结构对三通穿孔管消声器声学性能的影响,结果表明,中间管插入端腔会使共振频率向低频偏移,在三通穿孔管消声器的右侧增加端部共振器能获得良好低频消声效果。     

船用柴油机排气消声器性能试验台的研制

设计并建造了一种用于船用柴油机排气消声器声学和气动性能试验研究的台架.台架以两个高压离心风机串联增压的方式作为风源,采用航空燃气轮机燃烧室作为燃烧器.烟气的温度和流量由控制系统调节实现,控制系统分自动控制和手动控制,方便操作.初步的试验结果表明：研制的台架气体流量范围0～8 m^3/s,温度调节范围20℃～600℃,可以满足2000 kW以下发动机排气消声器的试验要求.     

穿孔管消声器声学性能三维时域计算及分析

将三维时域计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)法应用于计算有流情况下穿孔管消声器的声学性能。在消声器进口处施加脉冲信号与不施加任何信号的两种情况下,通过非定常计算分别得到消声器上下游监视点的时域压力值。同一监视点两次计算结果之差就是脉冲信号及其反射信号。使用快速傅里叶变换将时域声压信号转换到频域,计算出消声器的传递损失。对于直通穿孔管消声器和横流穿孔管消声器,使用三维时域CFD法计算传递损失,并与试验测量结果和频域法计算结果进行比较,以验证三维时域CFD法预测穿孔管消声器声衰减性能的准确性。分析气流速度和温度对横流穿孔管消声器传递损失的影响。结果表明,随着气流速度的增加,传递损失曲线向低频方向移动,多数频率处的传递损失有所增加;随着介质温度的升高,传递损失曲线向高频方向移动。     

轴对称管道及消声器声学问题的边界元法研究及应用

边界元法应用于轴对称管道及消声器声场分布及消声特性计算,表面积分简化成沿母线及旋转角上的积分.对奇异积分采用解析法、数值法及间接法联合来消除奇异性.边界角点区分为两个不同的质点振速.对于较长或具有复杂形状的管道及消声器,提出了子结构边界元——传递关系矩阵法.对一些管道及消声器的传递损失进行了计算,并与其它方法计算结果及实验结果进行了比较     

汽车空气滤清器声学性能数值计算及分析

发动机进气系统设计除了满足进气和空气滤清要求外，通常还要求能够有效地降低进气噪声。设计消声效果良好的空气滤清器是控制发动机进气噪声的有效措施之一。由于一维平面波理论只适于低频分析，为了扩大分析的频率范围，采用了三维有限元数值方法分析空气滤清器的声学特性。同时，空气滤清器中的滤纸大多是纤维材料，可以作为吸声材料来处理，所以在考虑滤纸的情况下分析空气滤清器的消声性能，其中以纤维吸声材料的经验公式来模拟滤纸的声学特性。通过比较不带滤纸和带有滤纸的空气滤清器的声学性能结果表明，滤纸的考虑与否对空滤器的中高频消声性能有很大影响。     

尾气净化消声装置结构设计与性能分析

基于结构形状和尺寸限制,考虑消声特性、阻力损失和载体端面速度均匀性等性能指标要求,设计一款柴油机尾气净化消声装置,使用声学有限元法和有限体积法计算该装置的传递损失和内部流场,分析腔体长度、进出口管穿孔率以及导流环对声学性能与流动特性的影响。基于计算分析,对结构进行优化,经优化设计的尾气净化消声装置能够满足不同频段下的消声需要和不同转速下的阻力损失要求,且载体内气体流动均匀性良好。     

涡轮增压发动机排气噪声数值计算与分析

为优化消声器设计需开展发动机与排气系统的耦合计算与分析,使用GT-Power软件计算消声器声学性能和涡轮增压发动机的排气噪声特性,并与实验测量结果比对验证仿真模型的正确性。在此基础上开展排气消声器结构优化设计研究,计算结果表明,使用优化设计的消声器能够满足排气噪声限值要求。同时分析发动机与汽车在耦合条件下,汽车在百公里加速的瞬态过程中排气噪声的变化规律;结果表明,汽车在转速与排气流量突变时激发出声压级较高的排气噪声。     

边界元法与特征线法联合用于内燃机排气噪声预报及消声器声学性能分析

本文提出了一种有效预报内燃机排气噪声的新方法。在此方法中，使用边界元法计算消声器元件的４极参数并结合传递矩阵法获得整个排气系统的４极参数，以及使用特征线法计算内燃机的不稳定流动过程并依靠双负载法确定发动机的声源阻抗和强度，从而实现内燃机排气噪声预报及消声器声学性能分析。文中对一台柴油机排气消声系统进行了研究，其预测结果与实测结果吻合良好     

切向流作用下直通穿孔管阻性消声器传递损失预测

使用考虑涡黏系数的频域线性纳维斯托克斯方程(linearized Navier-Stokes equations, LNSEs)计算切向流作用下直通穿孔管阻性消声器的传递损失,计算步骤为：运用CFD(computational fluid dynamics)方法求解计算域内的时间平均流动变量,然后将变量映射至声学网格;将声传播介质分为空气和吸声材料,后者等效为具有复声速和复密度的流体,使用频域LNSEs计算声场,最后利用平面波分解法计算消声器的传递损失。计算结果与试验测量结果吻合良好,从而证明了计算方法的正确性。通过数值计算分析了切向流马赫数对不同流阻率和穿孔结构阻性消声器传递损失的影响规律。随着切向流马赫数的增加,消声器在低频域的传递损失有所降低,中高频消声性能变化无明显规律可循;切向流对低穿孔率消声器传递损失的影响大于高穿孔率。     

排气消声器温度场数值仿真与分析

建立消声器和外界环境的耦合传热计算模型,并使用Fluent软件计算简单膨胀腔消声器的温度场,分析消声器内外温度分布的形成原因及气流速度对温度场的影响。在此基础上,计算双进口消声器在某一工况下的温度分布。