直通穿孔管阻性消声器声学特性分析的新传递矩阵法

基于现有文献建立的直通穿孔管阻性消声器声学特性的一维解析模型,将传统传递矩阵法和精细积分法相结合,提出了一种新的传递矩阵法,并应用于分析直通穿孔管阻性消声器声学特性。通过与相关文献和有限元分析结果进行对比,表明新传递矩阵法能够有效计算穿孔管消声器的声学特性,并可提高计算效率。将新传递矩阵法应用于分析此类消声器结构参数对声传递损失的影响,可为该类消声器的研究提供更为便捷的研究手段。     

新型汽车净化消声器的研究与开发

对汽车排气净化消声器的消声性能和净化性能进行了较深入的研究，建立了安装催化剂的双层摩擦穿孔声管的声场传递矩阵的数学模型，推导出在考虑气流速度影响时几种典型声学单元的声场传递矩阵，并给出了EQ492Q发动机的测试结果。     

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。     

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。     

新型汽车排气净化消声器研究

对具有汽车尾气净化功能的消声器的消声性能和净化性能进行了较深入的研究。在理论上,利用矩阵变换的原理,建立了安装催化剂的双层摩擦穿孔声管的声场传递矩阵数学模型;利用已有的研究成果,推导出在考虑气流速度影响时的几种典型声学单元的声场传递矩阵;列出了排气噪声和废气含量测试结果,并进行了分析。     

新型汽车排气净化消声器研究

对具有汽车尾气净化功能的消声器的消声性能和净化性能进行了较深入的研究。在理论上，利用矩阵变换的原理，建立了安装催化剂的双层磨擦穿孔声管的声场传递矩阵数学模型；利用已有的研究成果，推导出在考虑气流速度影响时的几种典型声学单元的声场传递矩阵；列出了排气噪声和废气含量测试结果，并进行了分析。     

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。     

螺杆空压机用消声器的设计和优化

高转速的干式螺杆空压机的排气管路中的噪声都比较大,为了有效降低螺杆空压机的排气噪声,利用双层微穿孔板声学理论,建立了由微穿孔板的孔径、板厚、穿孔率、腔深等结构参数计算双层微穿孔板结构扩散场吸声特性的数学模型,设计了一种适合该类空压机用的消声器,并利用遗传算法对其结构参数进行优化,得到双层微穿孔板最佳的吸声特性。优化结果表明:优化后的双层微穿孔板消声器的吸声系数比优化前大大提高,更有利于高转速干式螺杆空压机减噪的需求。     

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。     

穿孔共振消声器的声场传递机理研究

基于管道声学理论,分析了气流和声波同时通过穿孔共振消声器的声传递机理,通过等效物理模型的建立与单元划分,推导了其声场传递矩阵,并用MATLAB对其声学性能进行了模拟,通过试验证明了模型的精确性.     

对称消声器传递损失测量及误差修正

为了提高对称消声器传递损失的测量效率,基于声学理论分析,提出了一种单负载法传递损失计算模型。针对反射系数较大的吸声末端,导致该方法在实际测量中存在较大误差的问题,推导出了一种能够消除测试管道末端反射声波在上、下游形成多次反射的修正公式。通过自制阻抗管进行试验测试,结果表明：在末端声学负载吸声性能良好的情况下,单负载法传递损失计算模型能够精确计算出对称消声器的传递损失;修正公式能够有效地消除末端负载所引起的反射波对传递损失计算的影响,降低对末端声学负载吸声性能的要求,保证单负载传递损失计算模型的适用性。     

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。     

基于LMS Virtual.lab的穿孔板声学特性分析

穿孔板作为最为常见的消声结构,在各类进、排气系统中均有应用。运用LMS Virtual.lab Acoustics中的有限元分析模块对穿孔板的声学性能进行预测,对穿孔板消声器的设计具有较好的指导作用。研究了不同穿孔率、穿孔孔径以及穿孔壁厚对穿孔板消声器声学性能的影响。通过分析不同结构参数对穿孔板消声器传递损失的影响,得知在中高频段增大穿孔率、穿孔直径以及增加穿孔板壁厚可以增强消声器的消声效果。     

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。     

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。     

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.     

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.     

燃料电池车风机用微穿孔管消声器优化设计

漩涡风机是燃料电池汽车的主要噪声源之一。首先进行漩涡风机噪声测试,分析风机噪声特性,并以此为根据,确定用于降噪的消声器类型。继而建立了微穿孔管消声器传递损失的有限元模型,并通过试验验证了其正确性。然后基于漩涡风机的噪声特性,采用遗传算法对微穿孔管消声器进行结构优化,获得良好的降噪效果,优化后的微穿孔管消声器目标频率范围内消声量基本达到30dB以上,可以满足漩涡风机中高频的降噪目标。     

小型发电机组消声器声学特性分析及优化

利用声学计算软件Virtual.Lab Acoustics对复杂的小型汽油发电机组消声器的内部声场进行数值计算,得到消声器的传递损失,与消声器各腔体的传递损失进行对比,找出消声器传递损失特征与各腔体关系,针对排气噪声提出传递损失改进目标,优化消声器结构参数,提高了消声器的消声性能。该方法为消声器设计改进提供了较好的参考。