一种新型消声器的设计和试验研究

针对某型柴油机排气噪声频谱特性,设计了一种新型阻抗复合式排气消声器.采用流体计算软件Fluent对消声器的阻力损失进行了仿真计算,提出了减少阻力损失的方案,用声学软件SYSNOISE中的有限元法对传递损失进行了仿真计算,并对该消声器模拟样器在无气流状态下的声学性能进行了试验研究.理论与实验结果均表明,所设计的排气消声器在柴油机排气噪声需考虑的频带内,消声量可达25dB(A).     

基于声模态的抗性消声器的声学性能分析

利用声学有限元软件Sysnoise对进出口偏置的扩张式消声器进行了分析,并得到传递损失与声学模态.结果表明：通过消声器进口插入管的设置,能改变扩张腔内部的声学模态,从而达到改变传递损失曲线的目的;特种模态的激发和传递损失峰值的出现是相对应的.     

新型净化消声器的声学及流场特性数值仿真分析

汽车发动机进排气噪声是汽车主要噪声源之一,汽车尾气的排放会导致PM2.5浓度的升高,造成环境污染问题.在进排气系统上使用净化消声器可以有效地降低汽车进排气噪声和尾气浓度.传统的净化消声器设计都是将催化转化载体与消声器作为2个独立的部分进行设计,加大了生产成本,增加了安装空间.由于催化转化载体的蜂窝结构可以视为多孔介质,具有一定的消声作用,因此,设计出一种改进之后的新型净化消声器,通过将载体放入消声器内部,形成一个统一的结构,在假定消声器的净化作用的情况下,运用声学及流场的数值仿真分析消声器的传递损失和压力损失,结果证明新型净化消声器既节省了空间,又达到了消除噪声的目的.     

船用柴油机排气冷却消声器总体性能研究

排气冷却消声器是降低船用柴油机排气温度和排气噪声的有效装置.针对排气冷却消声器内部结构复杂,薄层环形通道多的特点,采用有限体积法计算并分析其内部流体流动和温度场,在此基础上使用有限元法计算并分析其声学特性.计算结果表明,消声器内部流场多处存在漩涡,在气流转折处设置导流环可以有效改善流体流动特性;消声器内部温度随气流的流向逐渐降低,消声器的冷却效果良好.由于温度的降低,声波在介质中的传播速度也随之降低,消声器的传递损失曲线向低频方向移动.     

车用内插管式消声器声学性能的研究

针对内燃机排气系统噪声给人耳带来的不舒适问题,通过实验测试研究了排气系统上游端的声源特性,根据其低频阶次的特征选择了传递矩阵法和有限体积法预测消声器的传递损失,实验验证这两种方法对研究消除排气压力脉动噪声有效。通过进一步研究内插管式消声器的消声性能,发现适当地改变内插管的长度能够有效地消除通过频率和改善特定频段消声效果。     

某消声器插入损失有限元计算及优化

以插入损失为评价指标,基于ANSYS和Matlab软件,采用根据插入损失定义模拟安装消声器前后排气系统出口声压得到插入损失的方法(直接模拟法),以及采用求解消声器传递矩阵四端子参数得到插入损失的方法(间接模拟法),对某型号消声器A的插入损失进行有限元计算,并对结构进行改进。通过实验验证计算结果的可靠性。结果表明:直接模拟和间接模拟两种有限元分析方法均可有效预测插入损失,改进后的消声器B的插入损失有一定的提高,证明了插入损失的有限元分析在消声器设计制造过程中的可行性。     

4100QBZ发动机排气消声系统匹配研究及其声学特性分析

首先将不同容积大小的汽车排气消声器和各种不同参数尺寸的排气总管匹配成的若干组排气消声系统,并建立仿真模型.然后运用SYSNOISE软件得到其各频率下的传递损失和声压级分布,通过比较分析消声性能优劣得到了该系统的最佳匹配方案.并讨论了排气管对消声量的影响和消声器容积变化对消声量的影响.     

排气消声器优化模型探讨

将噪声源、消声管路和外界组成一般排气系统,对消声器消声特性进行计算,运用传递矩阵法给出了消声器插入损失的数学模型,分析了消声器内压力的损失及消声器目标消声量的频带特性对消声器优化设计的影响,提出并建立了兼顾消声器各项设计要求的新优化设计模型。运用BorlandC 和Matclab对新优化设计模型进行了计算,并编制了优化软件,最后对计算模型的预测精度和优化效果进行了试验室动态试验,证实计算和新建优化模型理正确可行的。     

基于壁面压力分布的消声器性能优化研究

部分载货或牵引车辆由于底盘布置空间有限,需开发设计小型方箱消声器.基于理论及数值模拟逐步改进消声器内部结构,同时对改进的每种构型进行空气动力性能和声学性能的分析研究,获得其压力场、速度场、温度场,研究其阻力损失和噪声特性,探讨了结构因素对排气消声器性能的影响.逐步优化完成4种消声器构型,最终设计内插管接扩张孔管的小型方型消声器构型,利用排气管路的弯折和内插管的弯折进行排气的整体降速,内插管连接孔管,孔管直径越大,高速气体在其内部扩张降速越快,避免直吹壁面.改善消声器内部气流流动,避免气流对壁面冲击的应力集中.     

隔膜抽气泵排气噪声控制研究

为降低某隔膜抽气泵的工作噪声,对其噪声特性进行了试验研究,通过分析确定排气噪声为其主要噪声源;为满足排气背压损失小、消声量高、消声容积小的要求,采用了双层串联微穿孔金属管结构进行消声器的设计。对设计的3种不同方案的消声器的试验测试结果表明,该结构消声器能够使排气噪声降低8dB(A)以上,并使得整体噪声降低到设计目标。     

Research on Sound Absorption Method of Perforated Tube with Shunt Hedge

分流对冲穿孔管吸声方法研究

张仁琪¹,朱从云¹,丁国芳¹,黄其柏²

（1.中原工学院 机电学院,郑州 450007;

2.华中科技大学 机械科学与工程学院,武汉 430074）

摘要：

消声器中排气气流速度是影响其整体性能的关键参数,随着发动机排气气流速度的逐渐增加,消声器内的再生噪声逐渐增加,导致消声器的吸声性能变差。为解决此问题,提出将排气气流进行分流与对冲来提高吸声性能的吸声方法。首先,通过使用锥形分流单元将气流进行分流,分流后的气流在穿孔管内腔发生对冲,从而降低气流流速提高吸声性能。通过对整体结构的消声子单元划分、传递矩阵的计算、传递损失自变量与因变量函数关系分析得到传递损失的影响因素与变化特性,并进行实验验证。实验结果表明：提出的分流对冲穿孔管吸声方法可在高速排气气流的情况下,始终维持稳定的传递损失,以入口气流流速从15m/s增加到45m/s为例,传递损失从26.5dB降低到24.5dB,降幅为0.075%,证明了提出的吸声方法具有良好且稳定的吸声效果。

关键词：再生噪声;分流与对冲;穿孔管;传递损失

     

抗式消声器二次噪声的研究

为了研究气体流经抗式消声器时产生的二次噪声的声压级及频谱特性,通过Fluent软件对气流二次噪声的声压级及其随流速的变化规律进行模拟预测,并搭建带有抗式消声器的排气管路装置及尾端声压测试装置对排气管口的噪声进行监测.结果显示：气体流经抗式消声器时产生的二次噪声在整个频域内普遍存在,且为宽频带噪声,其量值随着流速增加而增加,但其增加的幅度随着流速的增加逐渐减小;在流速逐渐增加的过程中,高频段的噪声增加量总是高于低频段的增加量;气流速度的大小对消声器消声量产生一定的影响,气流速度越大,产生的二次噪声越大,其消声量越小,当气流速度大于一定值时,抗式消声器的消声量显著下降.     

Research on Measurement Method of Muffler Performance under High Temperature and High-Speed Airflow Conditions

Ignoring the influence of flow velocity and flow temperature on muffling performance, performance tests were conducted without airflow in the development phase of the muffler which accounts to the difficulty of obtaining a perfect match between the actual noise reduction effect and the design goal. Based on the two-load test theory, a set of high-temperature and high-speed airflow simulation measurement devices for the muffler has been built. In order to avoid the impact of high-temperature and high-speed airflow on the sensor, a high temperature resistant sensor holder has been designed for the test rig. The sound pressure has been measured in the pipe by using the lead-out measurement. In addition, a variable impedance load is placed at the end of the test tube to realize the switch between two different impedance loads by the wave handle of the variable impedance load. A sound source correction method is proposed to decrease the random fluctuation of the spectral characteristics of the output noise signal, which is caused by the acoustic impedance variation at the connection between the transition pipeline and the combined sound source system. Finally, an acoustic software has been used to calculate the transmission loss of the muffler in the presence of high temperature airflow. In comparing the experimental measurements and the simulation results, the small difference shows that: the bench not only can effectively simulate high-temperature and flow velocity environment of the engine but also accurately test the transmission loss of the muffler.     

轴对称管道及消声器内部声场与管口声辐射问题的边界元法计算

边界元法用于计算轴对称管道及消声器内部声场与管口声辐射问题.对内部域和外部域有效的边界积分方程由管口处的连续性条件来耦合.轴对称边界积分方程被简化为沿母线的积分.采用三节点二次等参元对具有外插进出口管的膨胀腔消声器的传递损失、厚壁圆管内外声场及圆直管的辐射阻抗进行了计算并与其它方法结果进行了比较.作为应用实例,文中对简单膨胀腔消声器的插入损失进行了计算.     

排气消声器的边界元仿真设计方法

用边界元方法计算了某一摩托车排气消声器的消声性能。结果证明该边界元单元模型正确,计算方法合理。用声模态分析和声压分布图分析的综合方法分析了消声器产生消声低谷的原因,并利用长管道驻波的控制方法加以控制。这一方法对控制以轴向尺寸为主的消声结构的消声低谷非常有效。探索了一种消声器的设计和模拟分析方法。     

使用合金蜂窝体制造的宽频带消声器

在理论上用瑞利吸声模型证明了合金蜂窝体的吸声作用。并根据多孔扩散消声、微孔吸声和扩张室消声等原理制造出合金蜂窝体宽频带消声器。