抗性消声器声辐射分析及优化

抗性消声器的一个重要缺陷是壳体振动产生的结构声辐射,为了探究其声辐射特性,从而提高使用性能,采用FEM-BEM法对抗性消声器进行了声辐射影响因素分析及优化。首先对抗性单腔消声器分析了不同形状结构、流速及安装约束对其声辐射的影响,结果表明:圆形截面扩张腔、内插管式消声器产生的辐射噪声最小;流速增大会使辐射噪声变大;进出口同时约束可降低低频阶段的辐射噪声。其次对抗性多腔消声器进行结构声辐射计算及优化,结果表明:通过对振动速度显著部位进行不同方式的组合优化,并增加出口约束,消声器整体辐射声功率级降低18.2dB,降噪效果明显并且传递损失没有受到影响。     

并联偏置扩张腔消声器综合性能研究

采用消声器的并联结构在一定程度上提高了大截面消声器的平面波截止频率,而采用消声器进出口管的偏置则进一步抑制了消声器高阶模态波的发生。借助Virtual.Lab Acoustics声学软件对进出口管偏置和普通并联消声器的传声损失进行了比较,又利用流体动力学软件FLUENT对比两者的压力损失数值,进一步对偏置消声器优化结构以提高其流体动力学性能,最终验证改进结构的声学性能。研究结果表明:采取穿孔板分割腔室的偏置并联消声器取得了良好的综合性能。     

膨胀室消声器气流再生噪声分析

消声器的声学性能受到再生噪声的影响,为了提高消声器的实际使用性能,采用LES-FEM法对膨胀室消声器的气流再生噪声进行探究。首先对单膨胀室消声器分析了结构、流速及扩张腔过渡结构对再生噪声的影响。结果表明:内插管消声器产生的湍动能和再生噪声最小;流速增大使得消声器湍动能和再生噪声声功率级增大;采取圆弧过渡能更好地改善中高频段的再生噪声。其次对多腔膨胀室消声器进行了再生噪声分析优化,根据最大湍流的发生处对内插管末端和入出口管增加不同大小的圆弧结构,消声器再生噪声总声功率级降低9.44 dB,降噪效果显著。