分流气体对冲消声结构的消声性能与压力损失

从排气气流角度出发,利用发动机排气气流自身分流并发生对冲的思路,设计了一种新型消声结构一一分流气体对冲消声结构.排气气流分流对冲可有效降低消声器内排气气流速度,减少消声器内湍流噪声的产生,在兼具消声性能的前提下,有效降低了消声器的排气背压,提升了发动机的输出功率.从传统消声结构和分流气体对冲消声结构的数值模拟和试验验证...     

柴油机反相对冲排气消声器声学特性的模拟和试验

提出了一种利用声波反相抵消降低柴油机排气噪声的主要成分、利用气流反相对冲降低气流速度从而降低气流再生噪声的新型消声方法。以CG25型单缸柴油机为样机,对新型原理消声器的声学特性进行了模拟和试验分析。研究结果表明:反相对冲新型排气消声器在110Hz左右和300~500Hz的低频段消声效果显著,且在柴油机的标定转速下(2200r/min),反相对冲排气消声器的插入损失近乎原装消声器的两倍。     

内燃机消声器特性试验装置的研制及应用

研制了一种用于消声器声学性能研究的试验装置，该装置可研究在气流条件下内燃机进气消声器和在热气流条件下排气消声器的声学性能，为研究和分析消声器声学性能提供了坚实的试验基础。初步的试验结果表明：该装置能向试验管道内提供稳定的流动气体，对管内气流的加热温度能达到设计要求，能很好地模拟内燃机消声器内的声学条件。     

分流气体对冲排气消声器压力损失模型研究

进行了分流气体对冲排气消声器压力损失数值计算,试验验证了计算方法的准确性,采用Design-Expert设计了压力损失试验,建立了压力损失与试验因素(内腔直径、对冲孔形状、对冲孔中心距、内腔分流单元锥角和气流速度)之间的数学模型,得出了不同变量对压力损失的二阶交互作用响应面,深入分析了变量间的交互影响关系.结果表明:内腔直径和流速是影响压力损失的主要因素,随着流速的增大,压力损失显著增大;随着内腔直径的增大,压力损失先缓慢减小后快速增大;对冲孔形状为矩形时,压力损失较小;对冲孔中心距和内腔分流单元锥角对压力损失影响较小.以压力损失为优化指标,得到了最佳试验条件,研究结果为该类消声器设计理论研究及优化设计提供了参考.     

对冲孔对分流气体对冲消声单元压力损失的影响

笔者分析了对冲孔形状和位置对分流气体对冲消声单元压力损失及传递损失的影响.结果表明:对冲孔的形状为矩形,对冲孔中心距取平均时(最大极限中心距和最小极限中心距的平均值),消声单元压力损失最小,传递损失较大,即具有较好的综合性能.利用数值模拟法和实测法对新型消声单元的压力损失和传递损失进行了计算,并与某型单缸柴油机原装消声器进行了性能对比试验.结果表明:入口流速为30,m/s时,新型消声单元与原装消声器相比,压力损失减小15.3%,,平均插入损失增大3,d B,验证了新型消声单元原理的可行性,为该类消声单元设计理论研究及优化设计提供了参考.     

反相对冲柴油机排气消声器声学特性

针对柴油机传统排气消声器中低频消声性能差,排气背压高的问题,提出了一种基于反相对冲的新型消声原理.对基于新型原理消声单元的消声特性进行了理论建模,建立了其消声性能与结构参数间的关系.为了验证上述原理的正确性,以CG25型单缸柴油机为样机,设计试制了3种不同参数的反相对冲消声器.对安装3种消声器、5种转速下柴油机排气噪声的总A声级、倍频程声压级及详细频谱进行了测试分析,并与不装消声器及样机原装传统排气消声器下的排气噪声进行了比较分析,初步验证了该消声原理的正确性.     

催化消声器声学性能分析与改进

某配套催化消声器的柴油机排气噪声偏大,利用LMS声学测试系统进行声压测试,频谱分析后发现:高频消声性能不足是导致催化消声器消声效果变差的主要原因.针对催化消声器后半段结构提出扩张腔和穿孔管组合结构的改进方案,建立有限元模型,进行流场和声学仿真分析,最后进行试验验证.结果表明:扩张腔和穿孔管的组合结构能稳定气流速度,降低涡流强度,具有良好的流场特性,同时对排气噪声中的高频成分有良好的抑制作用;保持催化消声器前半段结构不变,仅对后段结构进行改进,在提高消声性能的同时还可保证其净化性能.     

新型阻抗复合式消声器的研制

随着环保意识的日益增强,发动机的噪声污染和排放物污染越来越被人们所重视。针对ZS1105型单缸柴油机排气噪声的特点,设计出一种新型阻抗复合式消声器,利用流体分析软件Fluent和声学分析软件Sysnoise对其内部空气动力性能和声学性能进行数值模拟,并与原厂抗性消声器进行对比,通过台架试验进行验证,研制出降噪效果明显、净烟功能好的新型消声器,为指导消声器设计提供了有力的参考依据。     

存在气流时消声器消声性能的试验研究

在自行设计建造的模拟试验台上,对排气消声器分有、无气流两种情况进行试验研究。无气流时,消声器消声量的计算结果与实测结果基本一致;有气流作用时,两者的差距明显增加。研究结果表明：消声器的消声量随气流速度的增大而减小,说明流速是影响消声器性能的重要因素。这对消声器的设计和研究有一定的指导意义。     

基于LMS virtual lab的抗性消声器声学性能研究及优化

发动机排气噪声是工程机械最主要噪声源之一,为达到减小某工程机械用抗性消声器排气噪声目的,根据其结构参数建立了对应几何模型并用hypermesh软件建立了消声器内部声腔的声学三维有限元模型。利用LMS virtual lab的声学有限元计算模块对消声器进行了声学特性分析并进行了评价,通过改变消声器的结构研究了不同结构参数如孔径、腔体尺寸等对其消声性能的影响,总结出传递损失随结构改动的变化规律。以原消声器的声学性能为参考结合结构参数对其消声性能的影响规律提出提高传递损失的改进方案,按照相关噪声测试标准测量了优化前后的排气噪声,结果表明优化后的排气噪声声压级比优化前降低了1.6d B,证实了优化方案有效性。     

挖掘机用复杂结构排气消声器的CFD仿真研究

建立了某挖掘机用复杂结构排气消声器的仿真模型,并利用CFD技术对消声器某入口流速下的流场进行了仿真,分析了该消声器内部气体的流动特性及压力分布特性,通过追踪消声器内部气体的踪迹发现内部的漩涡产生了较大噪声及压力损失,随着入口气体流速的增大,消声器出入口压力及总体压力损失都呈类 似于抛物线的规律变化.研究了试验和仿真环境中,不同工况下消声器的压力损失,各种工况中,误差率在最低速时仅为5.5%,最高速时达到了20.5%,说明入口流速对于仿真结果有很大的影响.研究表明CFD方法研究消声器压力损失的有效性.     

消声器性能的试验研究

设计建成了一个消声器模拟试验台,可对各种排气消声器进行消声性能测试.通过在有、无气流两种情况下的消声性能试验,研究了气流速度对消声性能的影响.就消声器的内部结构尺寸及形状对消声性能的影响进行了试验研究,通过对比分析总结了不同结构参数对消声性能的影响.     

共振式消声器气流再生噪声发生机理研究

在消声器模拟试验台上,对共振式消声器声学性能进行试验。结果发现:气流速度较低时,消声量基本保持不变;气流速度较大时,消声器的消声量为0,甚至为负值,由气流产生的再生噪声所致,说明气流是影响共振式消声器消声性能的重要因素。对高速气流产生的再生噪声频谱分析结果表明:马赫数在0.167~0.193之间时,空腔Rossiter 2阶和4阶振荡模态被激起,频率符合Rossiter空腔半经验公式。声模态和流场分析结果表明:剪切层的不稳定产生了气流噪声,激起了共振腔消声器腔体的声模态,导致气流与噪声耦合,揭示了共振腔消声器气流再生噪声的产生机理,为进一步进行消声器内部流场优化、抑制气流再生噪声和动态性能分析提供了重要依据。     

消声器性能的试验研究

设计建成了一个消声器模拟试验台,可对各种排气消声器进行消声性能测试。通过在有、无气流两种情况下的消声性能试验,研究了气流速度对消声性能的影响。就消声器的内部结构尺寸及形状对消声性能的影响进行了试验研究,通过对比分析总结了不同结构参数对消声性能的影响。     

内燃机排气消声器多物理场分析及改进设计

对某微型客车排气消声器进行了流场、温度场和声场分析,发现了原消声器设计中存在的低频消声量不足和气流再生噪声偏大的问题,并进行了改进设计.适当增加消声器容积并设计一个共振腔以提高低频消声量;合理布置消声器内部结构以降低气流流速,同时在消声器出口加强了吸声措施.对改进后的消声器进行了插入损失试验评价,各个转速下的插入损失都达到20 dB以上,比原消声器有很大提高;车外加速噪声也降低了3.1 dB.     

基于声品质特性的全地形车排气噪声优化研究

NVH水平已成为各大车企关注的重点性能之一,而在竞技娱乐细分领域NVH问题也逐渐被消费者所聚焦,因此提升动力设备的NVH性能已成为产品开发的首要需求.主要研究了搭载单缸自吸发动机的全地形车NVH特性,采用声学有限元法数值模拟技术分析并优化排气消声器结构,完成了消声器快速样件的试制,并通过整车试验验证排气消声器的实际效果...     

汽车排气消声器内部声场的三维有限元分析

基于有限元理论,运用声学分析软件Sysnoise仿真分析扩张式消声器内部有、无气流存在时的声压分布特性和速度分布特性。结果表明：消声器在低频时,声波以一维平面波传播;在高频时,则以高次谐波形式传播;气流对消声器内部声压、速度分布有较大的影响。     

基于Fluent的排气火花熄灭消声器性能仿真分析

为掌握火花熄灭消声器内部流动特性,采用湍流模型和离散相(DPM)模型对双级膨胀腔消声器内气固两相流动情况进行了数值模拟研究。通过建立的模型和边界条件模拟气体流动,利用双向耦合拉格朗日法追踪颗粒运动轨迹;讨论了不同颗粒粒径、入口颗粒浓度以及不同排气流速对火花熄灭效率和压力损失的影响。数值计算结果表明:随着颗粒粒径、入口颗粒浓度及排气流速的增加,火花熄灭效率逐渐增大,特别是颗粒粒径和排气流速对火花熄灭效率影响比较明显。     

排气噪声的控制研究

通过对排气噪声的插入损失试验,并依据声学理论,利用频谱分析和声学模拟技术分析并改进了消声器的消声性能,取得了很好的效果。     

基于FLUENT的排气消声器内部流场仿真分析

对某客车的排气消声器建立了物理模型和数学模型,利用大型商用CFD软件Fluent进行内部流场仿真,分析了此消声器的压力场、速度场和温度场,得到其速度-压力损失曲线,分析了流场对消声性能的影响。流场数值模拟为研究消声器空气动力性能提供了便利,并对消声器的设计改进起到一定的指导作用。