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).     

涡轮增压器出口消声器的性能预测和评估

为了更加有效地预测和评估某涡轮增压器出口消声器的消声性能,首先采用三维CFD法计算该消声器在无流条件下的消声量,用实验测量结果验证CFD模型的可靠性.进一步用CFD法计算了消声器有平均流时的传递损失,以便直观地分析消声器的声学性能,发现随着平均流马赫数和温度的提高,传递损失高值区间向高频区域移动.在发动机台架上测量了增压器低转速工况下消声器的插入损失,对比CFD方法计算的传递损失,评估了消声器在此工况下的消声特性.最后用CFD方法预估了消声器在发动机实际工况下的消声性能.     

轴对称抗式消声器传递损失的有限元计算

通过对轴对称抗式消声器进行有限元分析，建立其数学模型，对传递损失编制程序计算。结果证明，其理论计算值同实验值有较好的一致性。     

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.     

扩张室式抗性消声器实验研究

以DY90摩托车为基础,对不同结构的单腔扩张室式抗性消声器做了有限元分析.在保持其他结构参数不变的情况下,分析扩张腔的长度、直径以及出入口插入管对传递损失的影响.结果表明,插入管可以有效地提高扩张腔的消声量,插入管的长度和位置的不同影响消声效果.分析结果为在短时间内选出最佳的消声器结构及相应的最佳尺寸参数提供了依据,缩短了开发周期.     

单级三腔式消声器声学性能分析

运用一维平面波理论分析无法准确预测复杂结构消声器的声学性能。为分析设计的单级三腔式消声器的声学性能,并进一步提升其消声量,根据声学有限元理论,建立了消声器内部声场的三维有限元模型。通过在两个腔体内增加插入管,分析了进口管道插入管、回流腔与回流板处插入管以及小孔扩散腔插入管对其传递损失的影响。分析表明:在扩散腔内增加插入管可以提高消声器的传递损失。以扩散腔内存在插入管时的模型为研究对象,分析了不同孔径以及穿孔率对传递损失的影响,结果表明:孔径以及穿孔率对传递损失的影响主要表现在高频段内。最终对设计的单级三腔式消声器进行试验测量,测量结果与数值模拟结果有很好的一致性。     

阻性消声器声学性能预测的快速多极子边界元法

为解决大尺度声场中常见的多区域复合及多吸声材料复合问题,提出了一种子结构快速多极子边界元法.鉴于未知量列向量的构建次序及边界节点编号顺序对迭代收敛速度有重要影响,提出了整体矩阵方程的构建原则.此外,针对复数形式声参数对多极子展开式计算准确性的影响,对快速多极子边界元法进行了研究与修正.以膨胀腔阻性消声器为例,应用子结构...     

船用排气消声器阻力特性研究

为了满足新型船对排气消声器的阻力特性要求，在对原有型式排气消声器流场数值模拟结果进行分析后，以消声器外形结构尺寸保持不变为原则，对其内部局部阻力大的部位进行了多方案的结构调整，确定了排气消声器的改进结构，其压力损失比原型消声器降低了27％。按照所确定的结构制作了几何比为1：2.5的实验模型，模型实验结果表明，本文的数值模拟方案具有令人满意的精度，对于船用排气消声器阻力特性预估是非常有效的。     

水消声器的双目标模糊优化设计

利用模糊优化理论,以水消声器消声特性和流体动力特性为优化目标,建立了双目标模糊优化模型,并运用普遍型模糊规划方法求解.水消声器的传递损失和阻力损失分别采用边界元法和有限体积法求解.实验结果说明,运用双目标模糊优化技术,会使水消声器的结构设计更合理.     

小型轴流风扇内部流动特性研究

为研究小型轴流风扇的三维流场特点,选取5叶片和7叶片的两种风扇,利用Fluent软件中的RNGk-ε湍流模型对其进行定常流动数值模拟,对比分析两种叶片风扇的静特性和内部流动特性。结果显示:流量在0.006～0.010 5 m3/s,压力的变化不明显,在这个范围之外,压力随着流量增加而减小;风扇的进口全压先降低后增加,在1/2弦长处全压出现突变性增加;在叶顶间隙内,叶顶静压值随着半径的增加而增加;叶片吸力面静压值、涡强、速度值均较小,气流进入叶片后,沿流道速度逐渐增加,吸力面叶顶产生叶尖涡,叶尖涡撞击邻近叶片的压力面对气动噪声影响很大。     

对转式轴流风机内流的数值模拟

采用压力修正法（SIMPLE法）和混合H－D格式,结合K－e湍流模型,求解加权平均N－S方程,数值模拟了对转式轴流通风机内的流场,设计性能良好的对转风机有较好的流场,说明通过求解N－S方程是定性分析对转式风机性能的一种有效方法。     

分流叶片周向位置对小型轴流风扇性能的影响

以五叶片的小型轴流风扇为原型,设计出3种不同周向位置分流叶片的模型,采用RNG k-ε湍流模型进行定常数值模拟,对比分析诸模型间的静特性、叶片表面静压分布和涡量分布,选出静特性最佳模型为最优模型对其进行非定常计算,研究其气动噪声性能.结果表明:小型轴流风扇中适当增加分流叶片可以提高静压系数和效率,3种带分流叶片模型叶片表面静压分布均匀,分流叶片可以抑制原型叶片尾缘涡脱落,分流叶片的最优的位置为流道中间,该最优模型前方100 mm处的监测点的A计权声压级在各个频段均低于原型模型,功率谱密度峰值均出现基频处,且最优模型的峰值低于原型.研究结果可以为小型轴流风扇结构优化和降噪提供依据.     

基于内部流场分析的小型轴流风扇结构优化

采用孤立叶型设计法、CFD技术、遗传算法等理论,运用自编软件对某一轴流风扇轮毂比参数进行结构优化设计,优化目标为风扇流量。对比分析优化前后风扇内部流场,如风扇的静特性、叶片表面静压分布、子午面涡量分布等信息。由此验证优化方法的可行性．,并总结轮毂比参数对此风扇性能的影响。结果表明：优化后风扇叶片和轮毂表面减小了因涡流带来的能量损失,但叶顶间隙处的涡流增大,能量损失略有增大;在不同流量下,优化后风扇静压有不同程度的提高;优化后风扇的出口速度均比优化前大幅提高;风扇在额定工况下性能、静特性及内部流场都得到了很好的改善。     

风扇级负荷对其进口总压畸变响应特性影响研究

基于不同转子级负荷下的风扇压气机叶排实验特性,应用畸变传递的矩阵分析模型,对不同级负荷下的风扇压气机转子叶排、静子叶排的容进口总压畸变特性进行了详细分析,初步建立了级负荷对总压畸变及其沿轴流压气机叶排衰减特性影响规律。计算结果表明,提高转子级负荷在设计工况附近能有效提高转子叶排容总压畸变能力,但在接近失速工况下其容总压畸变能力明显降低;不同转子负荷下其后静子叶排容畸变特性存在明显差异,这对合理选择风扇压气机设计级负荷尤为重要。     

三元流叶片的计算机辅助展开研究

对给出的有限个锥形截面表示的三元流叶片,利用计算机图形学理论重新在三维空间进行了重构,从而提高了叶片展开的精度,简化了展开方法。     

河南平顶山火力发电企业轴流风机叶片断裂分析

国家电投河南电力有限公司平顶山发电分公司发生轴流风机叶片断裂故障,对故障前的监控参数、风道和叶片进行了调查,分析了造成该故障的可能原因是:设计存在缺陷,叶顶区域防磨板和铸铝叶身之间存在较大间隙,防磨板弯制使叶顶附近叶身较薄区域内应力较高,叶片断面存在较大的铸造缺陷等。     

轴流风机动叶安装角异常时的能量特征提取研究

针对OB-84型动叶可调轴流风机,采用大涡模拟与基于Lighthill声类比的FW-H模型相结合的方法,获得了单动叶安装角调整异常时的声压信号,通过小波包分析和EMD分析提取了能量特征。结果表明:除动叶区外,其他区域内异常状态下包含基频的第1频带内小波包能量明显低于正常状态下的数值,且随偏离度Δβ增加,该趋势愈加显著;EMD能量特征对异常工况的识别表现为动叶安装角偏离后,各区域内不同IMF能量相对值的明显变化;小波包能量熵和EMD能量熵均随Δβ增加而增大,且不同安装角所对应的能量熵具有较大差异,当Δβ=50°时,导叶区、集流区和扩压区的小波包能量熵较其他异常工况明显提高。上述特征为采用声压信号表征轴流风机动叶安装角异常状态和偏离程度提供了参考依据。     

动叶叶尖间隙对轴流风机涡流噪声影响研究

本文分析了轴流风机涡流噪声产生机理，提出减小动叶叶尖与机壳之间的间隙降低涡流噪声的方法，并在BKJ66－1No4．5（8kw）子午局扇上进行试验研究，结果表明，适当减小动叶叶尖间隙可降低轴流风机的涡流噪声，同时，使风机的气动性能克得到改善。     

某微型子午加速斜流风扇的设计及流动特性

为获得满足设计要求的微型风扇,基于响应面优化方法,采用CFX模拟平台,运用SST k-ω湍流模型对轴流风扇进行偏向小流量优化设计,得到合适的子午加速斜流风扇复合结构,并对该风扇的流动特性进行研究.结果表明:在设计流量处,该斜流风扇比原轴流风扇出口静压提高了9％,叶轮轴向长度缩短30％;该风扇出口静压曲线比较平滑,变流量...