脈動噴氣式發(fā)動機進氣噪聲控制技術(shù)研究.pdf

1、在能源問題和環(huán)境問題日益被重視的今天，脈動發(fā)動機因為燃燒強度高，燃燒效率高，污染小等優(yōu)點而受到越來越多的關(guān)注，但其噪聲太大，不但不利于操作者的身體健康，還影響著人們對它的研究興趣。因此，脈動發(fā)動機的噪聲控制問題值得關(guān)注。 本論文主要進行了脈動噴氣式發(fā)動機進氣口噪聲的控制技術(shù)，以及各降噪方案對發(fā)動機綜合性能影響的研究。利用ANSYS軟件強大的聲場分析功能對抗性消聲器的聲學(xué)性能進行了分析，得出其傳遞損失曲線，從而對消聲器的消聲效果

2、有了一定的預(yù)見性，這樣的設(shè)計簡單有效，為以后的進一步研究奠定了基礎(chǔ)。 設(shè)計了發(fā)動機降噪效果及綜合性能實驗方案，構(gòu)建了發(fā)動機噪聲及綜合性能實驗臺架。綜合考慮所研究發(fā)動機本身結(jié)構(gòu)尺寸及其進口單向閥工作性能對驅(qū)動脈動燃燒的控制機理起著關(guān)鍵性作用等方面，選取所設(shè)計的抗性消聲器中的三個進行了實驗研究。實驗表明：三個抗性消聲器都起到了一定的消聲作用，在消聲量方面，以距離進氣口軸向30cm處的聲壓級降低為最大，最高達9分貝。擴張比為11的消

3、聲器m11已經(jīng)能夠達到較大的消聲量，再增大擴張比，聲壓級幾乎不再降低，甚至出現(xiàn)高頻失效現(xiàn)象。在消聲頻率特性方面，三個消聲器在所需消聲頻率所在的頻帶上均有較大消聲量，其中的消聲器m11上下截止頻率適當(dāng)，消聲頻率特性為三者中最好的，充分說明了消聲器的擴張比要在允許的范圍內(nèi)盡可能取大，不能盲目選擇最大值。 在保證發(fā)動機有較好的起動性能和工作穩(wěn)定性能的基礎(chǔ)上，設(shè)計了三個加裝不同厚度玻璃纖維氈的阻性消聲器，并對其進行了實驗研究。實驗表明

4、：安裝三個阻性消聲器后，各測點的聲壓級均有所降低，且都以距離進氣口軸向30cm處的聲壓級降低為最大，最高達5分貝。各測點的聲壓值隨著抗性消聲器內(nèi)所加玻璃纖維氈厚度的增加呈明顯下降趨勢。在消聲頻率特性方面，三個消聲器在中高頻段均有較好的消聲效果，但低頻消聲效果均不好，有氣流再生噪聲產(chǎn)生，這與氣流對阻性消聲器性能影響及阻性消聲器中高頻消聲性能較好的理論是相符的。總體來說，消聲器Z12的消聲效果最好。 用壓力波形分析法和噪聲頻譜分析

5、法同時對發(fā)動機的工作頻率進行了測定，兩種測試方法所測得的發(fā)動機同一工作條件下的工作頻率完全相等，但與所算得的工作頻率的理論值相比仍存在13.3％到20.9％這樣大的差值，分析認為，差值的出現(xiàn)主要是由于工作頻率理論值的計算公式是不考慮加熱條件下的，而實測頻率是聲學(xué)條件與供熱條件共同耦合的結(jié)果。實驗還表明：安裝抗性和阻性消聲器對發(fā)動機工作頻率的影響均很小，這是因為安裝抗性和阻性消聲器前后，與發(fā)動機工作頻率理論值相關(guān)的因素，除本地音速外都沒發(fā)

6、生變化，而由燃燒室內(nèi)溫度變化引起的本地音速變化較小，因此，發(fā)動機工作頻率變化很小。 進行了油耗實驗，實驗表明：由于抗性消聲器對進氣口空氣流動的阻力較小，因此，安裝抗性消聲器對發(fā)動機燃油消耗率和過量空氣系數(shù)的影響不大。而安裝阻性消聲器使燃油消耗率下降，且隨著阻性消聲器內(nèi)所加玻璃纖維氈厚度的增加而呈明顯下降趨勢，但過量空氣系數(shù)變化不大。 進行了尾氣分析，實驗表明：加裝抗性消聲器前后，NO<,x>、HC、CO的含量都極低，