基于计算流体力学计算结果的穿孔管消声器声学性能研究

为了准确研究温度与气体流动对某轿车穿孔管消声器声学性能的影响,建立消声器的结构模型与内部流体域模型,并分别划分流体域的计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)网格与声学有限元网格。利用Fluent软件对消声器内部的温度场与气流速度场进行仿真计算。通过网格映射的方法,将CFD网格上温度、气流速度等数据转移到声学网格中,以CFD计算结果作为声场分析的边界条件,应用声学软件LMS Virtual.Lab Acoustics对消声器内部声场进行数值模拟,得到传递损失曲线。研究结果表明,介质温度升高使传递损失曲线向高频方向移动;存在气体流动时传递损失曲线向低频方向移动,传递损失也有所增加,尤其是在20~200 Hz的低频段内变化较为明显,但总体来看变化幅度不大。     

汽车消声器声学性能仿真分析

基于LMS Virtual Lab声学软件,建立以六面体为主的非网络结构单元,利用建立传递导纳的关系来模拟具有大量微小穿孔的穿孔板两侧的声学关系。虽然建立模型的过程所耗费的工作量较大,但是它与四面体的网格相比,最大的优势在于可以通过建立传递导纳关系来避免对具有大量微孔结构的抗性消声器划分网格。运用声学有限元的方法侧重对某种型号汽车消声器的插入损失和传递损失进行了仿真研究,从定性上对消声器的性能进行了理论上的验证,为优化设计提供理论依据。     

穿孔管消声器声学性能三维时域计算及分析

将三维时域计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)法应用于计算有流情况下穿孔管消声器的声学性能。在消声器进口处施加脉冲信号与不施加任何信号的两种情况下,通过非定常计算分别得到消声器上下游监视点的时域压力值。同一监视点两次计算结果之差就是脉冲信号及其反射信号。使用快速傅里叶变换将时域声压信号转换到频域,计算出消声器的传递损失。对于直通穿孔管消声器和横流穿孔管消声器,使用三维时域CFD法计算传递损失,并与试验测量结果和频域法计算结果进行比较,以验证三维时域CFD法预测穿孔管消声器声衰减性能的准确性。分析气流速度和温度对横流穿孔管消声器传递损失的影响。结果表明,随着气流速度的增加,传递损失曲线向低频方向移动,多数频率处的传递损失有所增加;随着介质温度的升高,传递损失曲线向高频方向移动。     

共振式消声器声学性能三维时域计算及分析

共振式消声器是改善进排气噪声的重要措施。基于计算流体动力学(CFD)的方法对共振式消声器声学特性进行计算,并通过有限元技术验证了模型与计算结果的准确性。研究流速及温度变化对共振式消声器传递损失的影响规律,结果表明:随流速增加,共振频率处峰值减小,通过频率处传递损失逐渐接近共振峰峰值,消声器频率特性向高频移动,整体消声量下降;随温度增加,共振频率向高频移动,峰值减小,带宽增加;流速、温度对低频处传递损失的影响大于高频。     

基于GT-Power的消声器结构优化与验证

根据消声器的设计要求与设计标准,基于GT-Power的模拟分析,对某款消声器的结构优化展开研究。根据设定的消声器优化指标,在消声器的结构改进方案中,选定七个优化方案并进行对比分析。结合客户要求,设置权重,按照评价函数进行评价,选择优化方案一作为最终方案。基于DoE(Design of experiments)流程选择的优化方案一,尾管总噪声和二阶噪声有了较明显下降,实现消声器声学性能的较大提升,达到优化目的。     

基于GT-Power的汽车排气消声器的试验研究

利用GT-Power软件,建立排气消声器与发动机耦合模型,计算得到消声器的插入损失。开发一款装置作为模拟声源代替发动机,连接消声器进行试验测试,试验结果表明,测试结果与仿真结果基本一致。验证了仿真软件的可靠性,为消声器开发提供快捷的途径。     

发动机影响下的消声器声学性能分析

对某新开发车型排气系统的消声特性进行研究,应用三维数值方法对消声器的传递损失进行预测,并建立此消声器所匹配发动机的燃烧模型,以发动机不同工况下消声器入口处的气流温度、速度作为影响因素,对发动机影响下消声器实际传递损失进行分析,更准确地预测消声器实际工作时的消声性能。     

汽车消声器声学性能的测试

随着社会经济的发展,交通事业及汽车工业迅速发展,汽车逐渐成为人们的主要交通运输工具,汽车噪声污染也随之增加,而人们对汽车品质的要求也越来越高．汽车噪声的大小已成为衡量汽车质量水平和技术性能的一个重要指标。汽车的排气噪声是汽车的主要噪声源之一,排气消声器就是控制发动机排气噪声、降低汽车车外噪声的最常用的消声装置,其性能的好坏至关重要。     

基于GT-Power和CFD的某发动机消声器结构优化与分析

针对某四缸发动机消声性能在某些工况下不理想的状况,本文通过在GT-Power中建立发动机及消声器耦合模型,同时联合使用CFD仿真,在不增大压力损失的前提下,对其消声器进行了优化。通过对消声器消声扩张比,扩张腔个数及长度,内插管长度的优化改进,提高了消声性能。结果表明:优化后的消声器在260-690Hz范围内,消声量平均提高了7dB,全频率范围内消声量减小了4dB,消声效果明显。     

汽车消声器的声学性能分析与结构优化

针对某三缸发动机排气噪声超出目标限值,将声学性能作为评价指标,利用Virtual.Lab声学有限元模块对排气消声器的声学性能进行仿真分析,对比传递损失试验结果对该声学软件的仿真精度作出评价:Virtual.Lab软件在整个频段与试验值较为接近,能准确的反映消声器的声学性能.根据原排气消声器的传递损失分析结果,提出亥姆霍...     

基于GT-Power软件的汽车排气系统消声器的设计

介绍了一种新的发动机性能仿真软件GT-Power,它是以一维模型计算为基础,采用有限容积法对流体进行模拟运算的软件。综述了排气消声器的几种常用的研究方法,介绍了各种方法的优点和缺点,并分析了不同参数对各种消声器消声效果的影响。     

汽车排气消声器声学性能改进研究

为改善某消声器声学性能,利用GT-power建立了发动机—消声器的耦合模型,对耦合模型进行仿真分析,得到了消声器的插入损失和排气背压,并通过对比台架试验数据验证了耦合模型的可靠性。以尽量不影响排气背压为条件,以提升消声器插入损失为目标,根据LMS的仿真和声场云图分析,提出了切合实际的改进方案。改进后的仿真分析和验证实验表明,改进方案在排气背压改变不大的前提下,有效地提升了消声器的降噪效果。文章的研究对汽车排气系统中消声器的选配具有重要的工程参考意义。     

半主动阻抗复合式消声器声学性能探究

在消声器的设计过程中,消声器流阻与消声量是一对矛盾。为解决这一问题,并使消声器能够适应不同工况下的消声需求,设计了一种可以根据消声器流阻大小改变内部结构,从而改变消声器内部空气流动模式的半主动阻抗复合式消声器。以基于椭圆柱坐标系的三维分析法为理论依据计算了该消声器两种不同结构下的消声量,并在驻波管实验系统中对计算结果进行了实验验证。结果表明,通过切换结构能够在大大减小流阻的情况下保证一定的消声量,从而实现消声量对不同工况的适应性。     

柴油发电机排气消声器的声学性能研究

为了探究柴油发电机排气消声器的声学性能,以某型针对其排气噪声过大设计的扩张室消声器为例,应用Virtual.Lab软件对其进行了仿真分析。首先分析了扩张室消声器的结构模态,并对其结构及施加的约束进行了优化;分析优化后的结构模态,得出优化后模型前五阶结构模态频率明显升高,成功避开了排气噪声基频。其次分析了优化后消声器内部气流速度和声固耦合效应对优化后模型传声损失的影响,结果表明:经计算所得的消声器内部气流平均速度对于消声器传声损失的影响甚微;声固耦合效应使得消声器的传声损失普遍降低,在其通过频率处变为负值,在其结构模态频率处发生突变。     

基于多场耦合的汽车排气消声器声学性能研究

为探究弹性壁和非均匀温度场对消声器传递损失的影响,以某型简单扩张腔为例,应用Fluent和Virtual.lab软件进行了多场耦合仿真。结果表明:相对于刚性壁而言,声固耦合时消声器的传递损失会降低,且在某些结构模态频率处发生了跳变;高温下传递损失曲线两个拱形消声峰值间的频率间距增大,且进气口温度越高,增大越多;高温和声固耦合共同作用下的传递损失曲线既表现出声固耦合的现象,又有高温时的特点。     

增程式轻卡排气消声器声学性能分析与优化设计

针对某增程式轻卡排气口噪声高的问题,通过实车测试及分析,确认主要为中低频噪声贡献。采用数值计算方法对排气消声器进行声学分析及空气动力学分析,在确保排气系统压力损失满足设计要求的前提下,对消声器内部结构进行优化设计。实车验证结果表明：消声器优化后,整车定置增程器充电工况下排气口噪声总声压级降低了3.0dB(A),加速工况下问题转速点处排气口噪声声压级显著降低,排气口噪声大的问题明显改善。     

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。     

真空泵复合消声器设计与声学性能仿真

在生产中,排气噪声是干式真空泵最主要的噪声源之一,为了达到降低某新型干式真空泵排气噪声的目的,决定在真空泵排气口处加装阻抗复合式消声器。在消声器基本设计理论的基础上,通过对某新型干式真空泵进行噪声测试,对噪声原始数据进行分析,根据企业实际情况与需求进行消声器结构的初步设计,利用三维画图软件设计出消声器的三维模型,再利用LMS Virtual.Lab软件对设计出的复合消声器进行声学有限元计算和消声器性能仿真实验,仿真分析结果表明该消声器能够满足设计要求。     

汽车排气消声器声学性能国内外研究现状及趋势

汽车排气消声器的设计具有较高的复杂性,现阶段消声器的设计尚无直接成熟的理论,设计者必须通过反复修改和试验才能达到设计要求。结合有关文献分析了消声器声学性能的国内外研究现状及存在的问题,论述了一维声传递矩阵、有限元及边界元等声学性能分析方法在消声器设计中的应用和发展,并基于消声器的实际工况特点,指出气流和温度对消声器的声学性能有不可忽视的影响,并根据当前消声器研究存在的问题,对其研究趋势进行相应的预测。     

基于计算流体力学车辆抗性消声器结构分析

消声器是车辆发动机重要的减振降噪单元,同时增加的压损对整机的正常高效工作具有重要的影响。采用CFD和试验相结合的方法对中低频降噪的抗性消声器进行设计分析。根据抗性消声器的结构特性,对结构参数进行分析,基于分析结果对消声器的结构参数进行设计,并对扩张室、共振腔室和整体结构参数进行设计,基于某款发动机对参数进行设计;基于CFD建模仿真,对消声器的压损进行对比分析;基于消声器试验台对消声器消声效果和声频等性能进行分析。结果可知:消声器扩张比为2.5,满足设计要求;消音器进出口压力损失为1802.38Pa,设计值为1780Pa,二者之间的误差小于2%;消声器的降噪效果明显,入口处噪声在80dBA,而经过消声器降噪之后,主要在55dBA;在中低频带消声效果明显,尤其是在100Hz、900Hz和(1700～2200)Hz等,损失大,消声效果好,符合此类消声器的结构特点,表明设计是合理的。为此类设计提供重要参考。