消声器共振腔及穿孔隔板消声特性数值分析

采用声学软件sysnoise对消声器共振腔及穿孔隔板消声特性进行了分析研究.对不同穿孔管结构的共振腔的传声损失进行了计算,分析归纳了穿孔管结构参数对共振腔消声特性的影响规律.对穿孔隔板的声学特性进行了模拟,揭示了穿孔隔板与共振腔在消声过程中存在耦合关系,穿孔隔板改变了消声器通过频率.     

多腔汽车消声器消声性能仿真分析

探究消声器进出口轴向角度影响消声器消声性能时,多针对单腔消声器,鉴于此,针对某汽车抗性消声器,研究多腔汽车消声器进出口轴向角度对消声性能的影响规律。采用声学有限元法,借助于VirtualLab声学仿真软件,计算消声器进气管伸进长度、第二腔室支撑板间距等结构参数改变时的消声性能。固定消声器结构参数,研究不同进出口轴向角度下消声器的消声性能,结果表明,当进出口轴向角度为60°时,多腔消声器的消声性能良好,与原消声器相比,改进后的消声器具有良好的消声性能。     

传递矩阵法分析双层微穿孔管消声器的声学性能

针对微穿孔结构的消声特性,结合时程精细积分法和声学边界条件,推导了双层微穿孔管消声器的声传递矩阵公式,并编程计算了双层微穿孔管消声器的声学性能。得到消声器的计算结果与有限元计算结果吻合较好,验证了传递矩阵法可以比较准确地预测双层消声器的声学性能。之后传递矩阵法被应用于分析穿孔段长度、外层膨胀腔厚度以及穿孔直径对消声器声学性能的影响,该方法为微穿孔管消声器的优化设计提供了新的研究方法,相对有限元法可节省大量时间。     

消声器排气背压对消声性能的影响研究

为探究消声器排气背压对消声性能的影响规律。首先建立了五种典型结构消声器的三维分析模型,采用CFD分析以及声学分析相结合的仿真计算方法。利用ANSYS CFX平台进行流场计算,得到不同结构消声器不同背压大小的背压网格数据;其次,将背压网格数据作为声源映射到LMS Virtual.Lab软件中的消声器声学模型上,进行声学分析,获取消声器的传递损失。计算结果表明:(1)总体上,随着排气背压升高消声量也随之变大,低频处消声效果变差,中、高频率消声效果明显改善,且频率越高处越明显。(2)不同结构消声器随着排气背压的升高,平均消声量增加的幅值分别为:扩张式17.4%;偏置式7%;双腔隔板式8.6%;直通穿孔管式20.3%;HT0100-1型消声器15.6%。     

汽车排气消声装置的结构与消声性能分析

为了实现对汽车工业中排气消声装置的消声性能分析,以常用共振式消声器为原型,通过建立声学理论模型进行声学分析,确定出这一类型消声器的声学边界条件,并通过应用大型通用多物理场耦合软件COMSOL进行参数化建模,在排气噪声频率段内进行求解得到消声器的消声性能。通过对圆形截面、矩形截面、带倒角截面共振消声器进行分析,得出圆形截面共振消声器的消声性能明显优于其余两种结构的消声性能,导角半径对消声性能的影响无明显规律性,但总体消声性能优于无倒角截面,最后通过分析共振腔轴向尺寸,得出轴向长度差异对消声量也有影响。     

有限元分析在消声器优化设计中应用

穿孔消声器包括阻性和抗性两部分,阻性部分对中高频消声效果好,抗性部分对中低频消声效果好。由于消声器内部声场比较复杂,本文提出使用有限元方法优化设计穿孔型消声器声学性能。     

多腔穿孔消声器传递损失理论计算与结构优化

多腔穿孔消声器能够有效抑制涡轮增压发动机的中高频率宽频噪声。结合传递矩阵法和无流状态下的穿孔声阻抗模型,在线性假设的条件下,提出了多腔穿孔消声器的声学计算方法,并对某消声器进行了传递损失的预测,利用声学有限元法计算传递损失并与理论分析进行对比。运用双声源法测量消声器的传递损失,验证了解析算法的可靠性。在此基础上,提出了一种新型的多腔穿孔消声器结构,研究了穿孔腔间隔距离对性能的影响,并采用遗传算法对消声器进行声学优化。结果表明,优化后的传递损失曲线与目标曲线吻合良好,能满足消声要求。     

空气锤消声器的设计与应用

空气锤的噪声频带较宽,特别是低中频噪声的声压级较高。我们采用穿孔板-弯头结构组成空气锤的消声器。因穿孔板对低中频噪声消声性能好,而弯头结构则对中高频噪声消声性能好。穿孔板结构是在板上钻穿许多小孔,由小孔及板与壁间的空气层组成消声装置。它的原理是:利用空气分子在消声器内的共振运动消耗能量,在声波的作用下,每一个小孔中的空气分子象一个活塞,进行往复振动运动,因     

浅谈某型号吸气消声器优化设计

本文结合有限元声学分析软件Virtual Lab,分析不同结构参数对吸气消声器传递损失的影响,系统总结冰箱压缩机吸气消声器的仿真分析与优化设计,并对某型号消声器消声性能较差频段进行优化设计。     

抗性消声器单元压力损失的仿真分析

为复杂抗性消声器的设计和后期优化做准备,采用FLUENT软件,对扩张管、内插管、穿孔板和穿孔管式的消声单元的压力损失进行数值仿真分析,首先通过半经验公式与数值仿真分析方法对不同进气速度下的扩张管的压力损失进行对比,验证了后者的正确性;然后通过对各种消声器单元设置不同的结构参数(扩张比、穿孔率等)和进气速度,最终获得上述各种因素对抗性消声器单元压力损失的影响规律。该研究有助于减少甚至消除消声器优化设计的盲目性,提高设计水平。     

轮式挖掘机共振腔消声器性能分析及优化

针对某型轮式挖掘机用消声器内部各腔室共振频率接近以及穿孔管穿孔率过大影响消声器消声性能的问题,利用GT-Power软件对某型轮式挖掘机发动机及其消声器进行建模和耦合仿真,得出消声器插入损失与压力损失仿真值.仿真结果与试验结果基本一致,验证了该模型的正确性,并相应提出了改进方案.改进后消声器在满足空气动力性能要求的情况下,插入损失增加了2~3dB(A),消声性能得到提升.     

基于CFD的抗性消声器流体动力学特性研究

本文通过复杂结构抗性消声器流体动力学建模、仿真和数据后处理等过程,讨论了利用计算流体力学方法计算消声器的压力损失方法,分析了消声器内部的结构对消声性能和压力损失的影响。得出结论:穿孔管结构能够改善消声器内部的流体动力学特性,并且是影响消声器压力损失的重要因素;穿孔管和内插管相结合的结构对有比较好的消声效果。利用试验数据和计算机仿真分析,验证了利用CFD技术进行消声器压力损失预测的可行性。     

消声器消声单元的降噪性能研究

利用GT-Power软件对消声器进行仿真,通过建立多种消声器的数学模型,计算得出消声器各消声单元在参数变化时的传递损失.结合试验数据及仿真计算结果,综合分析了各种消声结构的降噪性能和特点.结果表明在消声器结构设计中使用微穿孔结构及性能良好的吸声材料对提高消声性能具有明显的效果,而合理的运用多孔隔板结构对改善降噪性能也具有积极的作用.     

汽车排气消声器性能仿真分析与结构改进

传递损失属于消声器本身的消声性能,通过理论建模并使用声学软件Sysnoise对一款汽车排气消声器的传递损失性能进行了仿真分析,发现该款消声器存在基频和高频消声能力不足;运用现代消声器设计理论对原消声器进行了结构改进,通过仿真分析发现改进后消声器消声效果明显;采用两负载实验法测出原消声器和改进后消声器的传递损失,与仿真预测值吻合良好。     

基于GT-Power的消声器声学性能分析计算

为了增大固定体积的消声器的传递损失,以穿孔消声器为例,通过设计计算,利用GEM3D建立了消声器的三维模型并利用GT-Power对建立的消声器三维模型进行声学性能分析,计算消声器的传递损失,通过对比不同穿孔率共振腔进气管的传递损失曲线,确定最合适的穿孔率,使消声器传递损失在整个计算频率范围内保持较大的值,为穿孔管消声器设计提供了理论依据。     

轴流局扇的噪声分析及玻璃钢消声器的研制

分析了轴流式局部通风机气动声源特性，从消声器的设计要求出发，研制一种玻璃钢材料制作的双层微穿孔板消声器，经试验结果表明，具有良好的消声性能，而且对局扇的气动特性的影响也小。     

农用柴油机排气消声器声学性能优化研究

针对农用柴油机在工作过程中产生的排气噪声较大的问题,提出一种直通式并联微穿孔消声器结构,利用近似模型结合多岛遗传算法(multi-island genetic algorithm, MIGA)对消声器进行优化。为了探究结构参数对声学性能的影响规律,得到降噪性能较好的一组消声器结构参数,基于声学有限元方法计算了0-3000Hz的传递损失,采用拉丁超立方抽样对5个设计变量进行采样,建立了径向基神经网络近似模型,并验证其计算精度;最后,结合多岛遗传算法对RBF模型进行优化。结果表明,参数优化设计后的消声器在目标频段内平均传递损失由27.4dB增加到了34.5dB,提高了7.1dB,满足了降噪要求,优化效率得到提高,消声性能得到改善。     

应用Fluent矿用汽车消声器内部流场和声场分析

矿用汽车发动机功率大、排气流量大、排气温度高等特点,对消声器设计提出较高要求,对其内部流场和声场进行分具有重要意义。针对排气消声器空气动力性能进行研究,并结合压力场分析,讨论流场和声场对消声性能影响。基于Fluent对隔板位置不同的四种消声器模型在同种工况下进行三维流场数值模拟分析,可知隔板位置对消声器压力损失影响不大,并结合压力损失理论计算验证数值模拟的可靠性。搭建实验台架,通过管道实验法进行实验,用测试数据对比验证模拟方法的可行性,分析结果可知:消声器的消声量与其内部气体流速呈现负相关,随其减小强度有增大的趋势,进出口压力损失则与气流速度的平方成正比;利用声学分析,探讨消声器隔板位置对消声性能产生的影响,发现其影响有限;为实际设计生产提供参考。     

膨胀腔消声器声学和阻力特性的研究及应用

针对消声器参数设计和优化问题,利用Virtual.Lab和Fluent仿真计算消声器的声学传递损失、阻力损失。分析腔数变化的条件下,消声器容积、扩张比、腔长的变化对传递损失和阻力损失的影响。结果表明消声器腔数增加会对消声性能有明显改善,侧重考虑腔长和扩张比的消声器消声效果最好;腔数相同的消声器阻力损失相差不大。以某内燃机厂生产的单缸汽油机消声器为例,运用声学有限元软件和CFD软件计算其传递损失和阻力损失,分析原设计消声器的不足,加以改进,提高了其声学性能。并利用噪声分离法,验证了模型的正确性,为消声器设计和改进提供了一定依据。     

基于传递矩阵法车用抗性消声器结构优化设计

专用汽车的发动机功率大、排气流量大、排气温度高等特点,因此,抗性消声器成为降低排气噪声的重要装置,采用传递矩阵分析法对抗性消声器性能进行频域分析。针对多腔体、具有并联结构的复杂抗性消声器各参数对传递损失的影响,使用传递矩阵分析法对其结构进行优化设计。利用声学运动方程、连续性方程及四子参数法推导其传递矩阵,获得传递损失曲线。为提高消声器的效率,应用Matlab将基本消声单元进行模块化设计,搭建消声器实验台,对比实验分析和理论计算消声器的传递损失。结果可知:使用传递矩阵分析法所建模型能达到较高的预测精度;中间腔容积的变化对消声器消声性能有较大影响;通过调节隔板位置获得消声器内部各腔最佳容积,此时的消声量达到11d B,满足实际要求。