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.     

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。     

穿孔和非穿孔消声器压力损失研究

本文利用三维CFD方法,研究了抗性消声器内部流体动力学仿真和压力损失计算的过程,分析了四种穿孔和非穿孔单腔消声器的流场流速和压力分布,研究了相应的压力损失随入口流速的变化趋势.得出结论:,穿空管消声器的流体动力学性能要好于非穿孔类消声器,对膨胀腔冲击比较小;在相同边界条件下,穿孔管消声器的压力损失大于非穿孔类消声器.对复杂抗性消声器的设计有比较好的参考价值.     

基于GT-POWER的穿孔式消声器传声损失分析及改进

为提升穿孔管消声器的消声性能,基于GT-POWER软件研究了穿孔参数对穿孔式消声器传声损失的影响及其规律。结果表明:中间管非全穿孔时传声损失会出现共振峰,将其与扩张腔组合能够消除扩张式消声器的通过频率,并抑制共振峰过快衰减。在此基础上,提出一种穿孔管与扩张腔的优化组合结构,并对某消声器进行改进,改进后的传声损失得到了显著提高。     

三管插入式阻抗复合消声器的设计

传统的消声器设计中一般为抗性消声器或是阻性消声器,但是排气噪声的频带较宽,对低、高频噪声同时吸收的效果欠佳,达不到理想的预期效果。为了增加较宽的吸收频率,针对某SUV的具体参数主要进行了以下的工作:为了减小噪声,此消声器设计为三管插入式阻抗复合消声器,兼有阻性和抗性的作用,消声频带宽,效果好。由汽车的参数,通过公式计算出消声器的内外部结构的具体参数,使用绘图软件UG绘制出消声器的各个部件并组装。最后算出消声量,得到了较好的消声效果。     

穿孔段长度对微穿孔管消声器传递损失的影响分析

首先通过试验分析了燃料电池车用风机的噪声特性。然后对微穿孔管消声器传递损失的数值计算方法进行了试验验证。进而采用数值方法研究了微穿孔管消声器的穿孔段长度对其传递损失的影响规律。通过研究发现,在一定范围内,微穿孔管消声器的传递损失共振频率随穿孔段长度呈线性变化。研究成果为用于风机降噪的微穿孔管消声器设计提供指导意义。     

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。     

阻抗复合式排污消声器的结构设计

根据吸附式空气干燥装置的工作机理及再生转换特性,对吸附式干燥器再生排污消声器的结构设计原则进行了归纳总结。设计了一种基于同轴共振消声原理的阻抗复合式消声器,通过测试对比再生排污口的压力及噪声,验证其结构设计的合理性。试验表明:相比于传统干燥器消声器,该结构消声器在满足快速排污的前提下,再生过程噪声优化提升不明显(仅5dB左右),但冲击噪声能降低12dB以上,能够有效解决目前城市轨道交通用吸附式干燥器排污消声器寿命短、噪声大的难题。     

轮式挖掘机复杂结构抗性消声器研究及设计

针对某型轮式挖掘机发动机排气噪声的频率组成分布在低中高全频段的特点,根据共振腔消声器和扩张室消声器这两种基本消声单元结构特性,提出了一种恰当结合两种基本消声单元结构进行复杂结构抗性消声器设计的方法,使得消声器在全频段具有良好的消声效果,运用GT-power仿真软件对挖掘机发动机和消声器进行了耦合仿真,预测了复杂结构抗性消声器的性能,利用正交实验的方法对消声器内部结构参数进行了优化,最后通过实车测试进行了验证。实验及研究结果表明,所设计的复杂结构抗性消声器声学性能和空气动力性能良好,发动机排气噪声在全频段均有所下降,消声器插入损失平均达到18 d B(A),压力损失在许可范围内。     

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。     

基于正交试验设计的消声器结构改进

利用正交试验设计方法对某重型卡车排气消声器进行结构优化,运用正交表得到包含消声器腔体内进出口管尺寸、共振腔体积、穿孔率等多因素设计方案;结合消声器的工作状态,以消声器1/3频程的第16个频段的传递损失总和作为评价目标;运用数值分析方法计算并得到各组相应评价指标.分析了各因素对消声器消声性能的影响规律,在不改变消声器外部尺寸的前提下,对消声器的内部结构进行优化,使消声器的性能得到提高,为消声器的设计和优化提供依据.     

基于四端网络法的高效排气消声器设计

依据GB4569-2000标准要求,在保持摩托车排气尾管长度、最大直径不变的情况下,对排气管进行了重新设计,通过安排两级内插管扩张室和一级穿孔管共振腔组合的方式,降低了现有摩托车排气噪声,具有一定实用价值.     

单双腔抗性消声器压力损失CFD研究

利用三维计算流体力学（CFD）方法计算了4种单腔和两种双腔抗性消声器的压力损失。研究了内插管、偏置输入管、偏置输出管和膨胀腔长度等消声器结构以及进口空气流速对单腔消声器压力损失的影响，中间挡板位置和空气流速对双腔消声器压力损失的影响，得出了相应结构对消声器的压力损失的影响规律，为抗性消声器的设计提供帮助。用实际算例验证了CFD方法计算压力损失的可行性，提供了一种利用计算流体动力学进行消声器压力损失的计算和分析流程，方便在设计阶段对消声器进行压力损失的近似预测。     

基于Ricardo Wave的排气系统消声器仿真分析

为降低现有某款内燃叉车的排气噪声,在RicardoWave前处理界面建立发动机、消声器及进排气歧管的耦合模型,利用集成的后处理工具设置噪声源对其进行仿真分析。研究结果表明：增大尾管穿孔率、隔板开孔均可降低宽频噪声、排气背压和油耗率;合理移动隔板位置可降低高频噪声,对油耗率几乎无影响,但会增加排气背压;改进因素对有效转矩、有效功率的影响在千分之五之内,可忽略不计;相对于原方案,改进因素组合的最优方案整体降噪量可增加8dB。在最优方案基础上,增加亥姆霍兹共振腔和同心管消声腔可降低低频噪声,且整体降噪量相对原方案增加12.2 dB。该仿真分析在设计阶段能够为预测消声器相关声学特性提供一些理论参考和指导。     

液压共振消声器阶跃压力响应及内部流场分析

对不同共振腔内径的液压共振消声器内部流场用CFD(computational fluid dynamics)软件进行数值仿真计算,用阶跃压力信号模拟压力冲击,在层流状态下,考虑了流体的可压缩性,利用可视化软件分析共振消声器内部的压力分布和速度分布特性,并根据计算所得阶跃压力响应分析结构对系统性能的影响。结果表明:当共振腔内部的流场在共振腔直径与连接部直径比小于4时,可视为平面波的形式传播;当共振腔直径与连接部直径比大于等于4时,在连接部位附近,压力波是以球面形式扩散的;当共振腔直径过小与过大都会对系统造成不利影响,共振腔直径与连接部直径的合理比值约为4～12。     

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。     

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,提出亥姆霍兹共振腔结构及阻抗复合型结构等参数设计的前后端消声器优化方案。最终对优化后的排气消声器进行尾管噪声试验,确认排气噪声达标。     

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。     

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。     

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。