基于传递矩阵的内燃机电站排气消声器优化设计

建立了排气噪声器插入损失的计算模型,利用传递矩阵建立了排气抗性消声器消声性能分析模型,并利用优化算法,对所设计的消声器参数进行了预测、优化和消声性能分析.经过试验测试,表明优化设计后消声器消声性能得到了提高,优化设计效果明显.     

基于DOE和MIGA的消声器优化设计

高效率的设计出大消声量的消声器一直是车辆排气噪声控制中面临的难题。考虑到消声器优化过程中涉及参数较多,在消声器传递损失数值建模的基础上,采用试验设计(DOE)中的拉丁超立方设计对消声器参数进行分析,结合多岛遗传算法(MIGA)和传统遗传算法(GA)分别建立消声器在排气噪声单峰值频率和多峰值频率处的传递损失为目标的优化模型,开展消声器传递损失优化设计研究。结果表明:DOE方法能有效的辨识出各参数对消声器传递损失影响的大小,简化了消声器的优化模型。MIGA对消声器在单峰值频率和多峰值频率的优化都优于GA,且多峰值频率的优化好于单峰值频率的优化,能使排气噪声最大降低20.98 d B。     

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。     

汽车排气消声器性能仿真分析与结构改进

传递损失属于消声器本身的消声性能,通过理论建模并使用声学软件Sysnoise对一款汽车排气消声器的传递损失性能进行了仿真分析,发现该款消声器存在基频和高频消声能力不足;运用现代消声器设计理论对原消声器进行了结构改进,通过仿真分析发现改进后消声器消声效果明显;采用两负载实验法测出原消声器和改进后消声器的传递损失,与仿真预测值吻合良好。     

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。     

考虑流场和温度场影响的内燃叉车排气消声器改进设计

针对某内燃叉车最高速排气噪声过大的问题,利用Fluent软件对排气消声器内流场进行了计算,并通过建立内流场数据与声学网格间的耦合关系,在声学仿真软件中计算得出了排气消声器在流场和温度场同时作用下的传递损失;依据声学仿真结果,针对内燃叉车排气消声器消声能力的不足,进行了改进设计和仿真计算,并通过内燃叉车排气噪声试验验证了排气消声器的改进效果。研究结果表明,改进后的排气消声器使内燃叉车排气噪声下降3.07 d B(A);气流流速的增大和温度的升高会使消声器的传递损失曲线向高频方向移动,且随着频率的增大偏移量变大,同时高频处的传递损失也有所增大。     

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。     

并联对冲式消声器结构因子声学性能影响规律研究

为有效减少柴油机在工作过程所产生的排气噪声,本文提出一种并联对冲式消声器结构方案,对其受结构因子声学性能的影响规律进行研究,探究进排气管管径、进排气管长度、排气内插管长度、对冲管长度、对冲管数量等结构因子在0-4000Hz频域内对传递损失的影响规律。研究发现,较小的进气管管径、较少的对冲管数量、较小的对冲管管径以及较长的对冲管长度均可以有效提高并联对冲式消声器传递损失,较长的排气內插管长度可有效提高中低频段传递损失,而排气管管径对并联对冲式消声器的声学传递损失影响不大。     

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。     

摩托车排气净化消声器性能分析

研究了催化器结构对消声器性能的影响,在催化器内加入细插入管建立新催化器模型来模拟催化器的内噪声传递及损失,分析并对比了安装与未安装催化器的消声器的噪声传递损失,运用GT-Power软件建立摩托车发动机工作过程与带催化器的消声器的耦合仿真模型,得到消声器在发动机各转速下的插入损失和压力损失。分析结果显示,消声器在中低频段消声效果较好,在中高频段消声效果较差。根据仿真和试验结果对消声器结构进行改进,改进后的消声器在发动机各转速下消声效果得到改善,插入损失增加3~5dB,仿真结果与试验结果吻合良好。     

基于有限元法的汽车排气消声器性能分析

为有效降低某汽车的排气噪声,以其消声器为研究对象,运用有限元前处理软件Hypermesh建立了消声器流场与声场模型,基于有限体积法分析了消声器内部流场特征,获得声场计算的温度、流速等边界条件,运用LMS．Sysnoise计算消声器声学性能,分析了传递损失频率特性,为该消声器的改进与优化设计提供了依据。     

汽车排气消声系统的整体设计试验分析

汽车排气消声系统的整体消声性能是影响整车NVH性能和发动机效率的重要因素,在多级消声单元组成的排气消声系统中,消声单元的排列位置不同,对系统整体的消声效果也不相同。对某型汽车消声器在各消声单元的排列位置不同的情况下,测量了相应的插入损失和排气压力。试验结果表明,合理布置消声单元可以获得较大的插入损失和较小的排气压力,使消声器整体设计更为合理。     

基于Fluent的FSAE赛车消声器的优化设计

采用SolidWorks软件建立消声器三维实体模型,应用Fluent软件对消声器内部速度流场、压力流场及湍动能的分布情况进行数值模拟分析。根据分析结果对消声器进行优化设计,以降低消声器内部的涡流强度,减少排气过程的压力损失。     

TCM叉车消声器的试验研究

地ＴＣＭ叉车消声器的消声量测试,得知其对中高频段噪声声效果不好。对该消声器进行结构参数分析,并在改进设计中增大了消声器容积比和改进排气尾管结构形式,改进后的消声器经装车试验,表明改进是成功的。     

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GT-Power分析运用的排气系统优化

针对某车型怠速工况下车内噪声较大问题,采用消去法进行了噪声源排查,确定排气口辐射噪声是影响怠速车内噪声较大的主要原因.文中利用GT-Power软件建立了排气系统模型,并与实验设计方法相结合,通过调整排气系统内部管道和隔板的穿孔率,提高了排气主消声器的传递损失,最后通过制作样件对改进方案进行实车验证,整车怠速噪声达到目标要求.     

抗性消声器插入损失的有限元法的探讨

插入损失作为消声器的主要评价指标,优点是比较直观、实用。不过插入损失往往不仅决定于消声器本身的性能,而且与系统总体装置的情况密切相关。插入损失对消声器性能的预测比传递损失更接近实际情况。应用四端子网络法与有限元相结合法对有连接管的抗性消声器的插入损失进行计算,说明了一维波动理论在消声器性能方面的缺陷。建立了简单抗性消声器的插入损失测量的试验模型,用直接模拟试验的方法,获得消声器的插入损失。结果表明,四端子法计算得到的加连接管的消声器插入损失与直接模拟试验方法所得的结果吻合良好。     

基于阵列测量与声功率分析的三轮摩托车整车噪声源识别

针对某型三轮摩托车加速行驶噪声超过国家标准限值,基于声波声压、阶次分析等理论,运用频谱分析、阵列声压测量以及声功率分析,对车辆主要噪声源进行了识别,确定排气系统为主要噪声源,排气消声器辐射噪声在中、低频和高频段贡献相当,将吸声材料运用到摩托车覆盖件上,进一步验证了排气消声器为主要噪声源,并取得了一定的降噪效果。