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。     

汽车排气消声器边界元法降噪计算

用二维声学边界无法建立汽车排气消声器降噪计算模型，计算排气消声器的插入损失，经与汽车匀速行驶车外噪声试验比较，表明二维声学边界元模型是消声器设计的一种简捷有效的计算方法。     

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。     

ESCS在摩托车消声器设计中的应用

借助新开发的排气系统计算模拟程序(简称ESCS）的分析功能．确定催化转化器在消声器中的最佳布置并分析了加装排气净化消声器后，压力波对原机性能的影响，使新研制出的排气净化消声器具备良好的排气动力效应。试验结果表明，在加装了排气净化消声器后，对摩托车的动力经济性及噪声没有明显的影响，对CO、HC、NOx的净化率都在50％以上。     

基于GT-Power的某型摩托车排气噪声仿真分析

利用GT-Power建立了摩托车的整车仿真模型,并根据均匀设计理论组合消声器的结构参数,利用仿真模型计算不同参数组合下的排气噪声水平,选出了排气噪声最优结构参数方案,并制作样件进行试验验证。试验结果表明:仿真结果和实验结果具有较好的一致性,该方法能够有效地指导摩托车消声器的设计。     

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.     

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。     

单级轴流压缩机消声器设计与试验研究

采用微穿孔板吸声结构，对某型单级轴流压缩机排气噪声进行了降噪研究。详细计算了消声器的参数并进行了测量比较。试验表明，微穿孔板吸声结构可有效地降低排气噪声。     

氢燃料电池车新型消声器仿真及试验研究

对于氢燃料电池汽车发动机排气噪声的机理研究,设计了一种新型的抗性排气消声器。并且运用声学软件LMS Virtual.lab中的有限元法对传递损失进行了仿真计算,并对该消声器实物在无气流状态下的声学性能进行了试验研究,并且对数据进行了处理。理论与实验结果均表明,在氢燃料电池车需要考虑的频带内,设计的消音器的传递损失可达35dB(A)。     

一种柴油机用复合式消声器的设计与实验研究

针对公司研发的一款铁路维护机械,设计了共振腔型带穿孔管的阻抗复合式消声器。首先进行抗性消声器设计,通过对中低频的噪声进行分析计算,得到消声管道直径、共振腔直径、穿孔管板厚、开孔直径、共振腔长度和开孔个数等关键参数。然后,通过在抗性消声器内增加阻性材料,便成为阻抗复合式消声器。最后,根据理论计算结果进行消声器模型设计和制造,并装车验证。实验结果表明,所设计的阻抗复合式消声器能在不同工况下有效降低发动机的排气噪声。     

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。     

某消声器声辐射仿真分析与形貌优化

先通过模态分析与传递函数研究了某款消声器的动态性能,其次采用结构有限元与声学边界元耦合分析计算了消声器辐射噪声并与排气噪声进行比较,说明了辐射噪声对消声器声学性能的明显影响。在降低原消声器厚度情况下对消声器进行形貌优化,得到消声器辐射噪声更小的优化结果。     

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。     

基于COMSOL的某轻型货车排气消声器设计

针对传统消声器设计存在的样件试制与试验周期长、成本高等问题,提出了一种基于正交优化设计思想,结合COMSOL软件设计发动机排气消声器的方法。首先,基于某轻型货车发动机的相关参数,匹配设计了排气消声器的相关结构参数;其次,利用COMSOL软件建立了消声器的声学仿真分析模型,并进行了传声损失分析研究;最后,基于正交优化设计理论对消声器的相关结构参数进行了正交优化试验研究。研究表明,结构参数优化设计后的消声器平均消声量可达32dB。     

应用Fluent矿用汽车消声器内部流场和声场分析

矿用汽车发动机功率大、排气流量大、排气温度高等特点,对消声器设计提出较高要求,对其内部流场和声场进行分具有重要意义。针对排气消声器空气动力性能进行研究,并结合压力场分析,讨论流场和声场对消声性能影响。基于Fluent对隔板位置不同的四种消声器模型在同种工况下进行三维流场数值模拟分析,可知隔板位置对消声器压力损失影响不大,并结合压力损失理论计算验证数值模拟的可靠性。搭建实验台架,通过管道实验法进行实验,用测试数据对比验证模拟方法的可行性,分析结果可知:消声器的消声量与其内部气体流速呈现负相关,随其减小强度有增大的趋势,进出口压力损失则与气流速度的平方成正比;利用声学分析,探讨消声器隔板位置对消声性能产生的影响,发现其影响有限;为实际设计生产提供参考。     

基于CFD流场特性分析发动机进排气系统设计

进排气系统是发动机重要的附属结构,对保证发动机正常工作具有重要意义.根据发动机进排气系统的结构特点,针对进气系统、排气系统、消声器等进行选型设计和结构设计;保证各部分结构满足发动机的压力和流量要求;采用理论分析计算、CFD建模仿真分析、试验台验证分析等相结合的方法进行设计分析.对排气管和消音器进行三维计算流体模拟仿真,得到速度场、压力场的分布图,并对设计关心的进出口压差进行计算;特别对消声器的穿孔板部分采用了多孔阶跃边界条件进行处理;采用试验方法对消声器设计进行验证.结果 可知:空滤器进气阻力(滤芯干净时):8英寸/237mm水柱高度;管道总阻力为2.079英寸/52.8mm水柱高度;单个最大流量是:972.27L/s＞ 904.5L/s,满足发动机要求;排气系统的排气管路和消声器总压损为3.52KPa,满足发动机排气背压要求;系统的CFD分析结果表明管道布局合理,无真空区和负压区,气流顺畅;试验结果表明,消声器消声效果最高可达40dBA;而达到发动机的排气流量流速时,压力损失为1869.12Pa,而设计值为1802.38Pa,二者的误差为3.72％,结果基本一致,表明设计结果可靠;为同类设计提供参考.     

间歇排气噪声控制中的空气动力学特性研究

分析了间歇排气噪声的特点及其有效控制用消声器的结构，建立了间歇排气噪声有效控制中的空气动力学模型，并进行了深入的数值分析和试验验证，为噪声控制用消声器设计提供了理论依据。     

客车排气消声器的数值仿真计算方法

采用有限元法建立一6m轻型客车的消声器模型,并用边界元方法计算了该排气消声器的声学特性.经与试验测试结果比较,在分析频段内能较好的吻合,表明该设计方法是有效可行的.并对比了改进后消声器的消声性能,结果显示消声性能得到了提高.证明这种消声器的设计和数值计算方法,在解决企业实际问题中可以缩短设计周期,更好的降低排气噪声.     

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。     

消声器排气背压对消声性能的影响研究

为探究消声器排气背压对消声性能的影响规律。首先建立了五种典型结构消声器的三维分析模型,采用CFD分析以及声学分析相结合的仿真计算方法。利用ANSYS CFX平台进行流场计算,得到不同结构消声器不同背压大小的背压网格数据;其次,将背压网格数据作为声源映射到LMS Virtual.Lab软件中的消声器声学模型上,进行声学分析,获取消声器的传递损失。计算结果表明:(1)总体上,随着排气背压升高消声量也随之变大,低频处消声效果变差,中、高频率消声效果明显改善,且频率越高处越明显。(2)不同结构消声器随着排气背压的升高,平均消声量增加的幅值分别为:扩张式17.4%;偏置式7%;双腔隔板式8.6%;直通穿孔管式20.3%;HT0100-1型消声器15.6%。