空滤器声学特性及进气口噪声声品质试验

为研究空滤器总成的声学特性,在半消声室内通过静态实验测试系统的消声量、传递损失,并进行发动机台架试验,评估进气口噪声水平及声品质特性。首先,实验测试获得空滤器壳体的声学特性,并与有限元仿真计算结果相对比,验证实验值的准确性。其次,分别研究空滤器壳体、滤芯材料的消声量、传递损失,发现滤芯结构的存在,在中高频尤其是500 Hz以上大大提升空滤器的消声性能,而对中低频影响微小。再者,搭建发动机台架进行试验,对比分析安装空滤器总成前后进气口噪声的声压级水平。先后进行稳态工况、加速工况试验,发现空滤器总成几乎在全频段内对进气噪声均有明显的降噪功能。最后,提取稳态工况进气口声压频谱,编程处理数据,分析进气口噪声声品质水平,研究空滤器总成对进气口响度、尖锐度的影响。为进一步研究并提高发动机进气口噪声声品质提供基础与指导。     

空滤器滤芯声学特性的仿真方法

通过实验测量装有滤芯的滤芯安置装置的消声量,结合声学有限元仿真方法,确定滤芯的声学特性参数.结果显示,采用有限元法可以用来分析滤芯声学特性.应用计算流体动力学(CFD)法计算不带滤芯和带滤芯时滤芯安置装置及空滤器的消声量,不带滤芯时采用CFD法得到的计算结果与测量结果吻合良好,带滤芯时采用CFD法得到的计算结果比有限元法计算结果误差更大.研究采用有限元法和CFD法分析滤芯声学特性时的特点,提出基于CFD法的提取和设置滤芯声学特性参数的工程方法.     

基于计算流体动力学的内燃机进气空滤器消声量的计算

分析管道末端声反射特性,用等效延长管模拟进气口声学边界,基于计算流体动力学计算了无流条件下某内燃机空滤器的消声量。将计算值与实验测量值对比,验证模型和计算流体动力学方法的有效性。进一步计算了有平均流条件下空滤器的消声量,发现进气口马赫数为0.08时空滤器的消声量和无流条件下差别不大。最后用多孔区域模拟了滤芯,用CFD法计算了无流和有流时带滤芯空滤器的消声量,研究了CFD法中滤芯模拟的特点。     

涡轮增压器出口消声器的性能预测和评估

为了更加有效地预测和评估某涡轮增压器出口消声器的消声性能,首先采用三维CFD法计算该消声器在无流条件下的消声量,用实验测量结果验证CFD模型的可靠性.进一步用CFD法计算了消声器有平均流时的传递损失,以便直观地分析消声器的声学性能,发现随着平均流马赫数和温度的提高,传递损失高值区间向高频区域移动.在发动机台架上测量了增压器低转速工况下消声器的插入损失,对比CFD方法计算的传递损失,评估了消声器在此工况下的消声特性.最后用CFD方法预估了消声器在发动机实际工况下的消声性能.     

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.     

穿孔引气管声学特性矩形脉冲法模拟及试验

基于计算流体动力学(CFD)的矩形脉冲法计算消声结构的声学特性。首先,计算单腔穿孔结构的静态传递损失(TL),并研究各结构参数对声学特性的影响规律;之后,采用矩形脉冲法计算无流条件穿孔引气管的传递损失,并与有限元法计算结果相对比,验证其正确性;然后,研究平均流对穿孔引气管传递损失的影响,发现逆向气流使TL峰值略往低频移动,而在幅值上无明显的变化规律;最后,安装穿孔引气管进行整车道路试验。结果表明:无论加速、急加-减速工况下,优化后进气管口噪声均得到明显的衰减;尤其在500~1 600Hz 1/3倍频程带内,"泄气声"成分声压级值降低达18dB(A)左右,总值降低达10.3dB(A)以上,特定频率处消声效果显著。