排氣消聲器聲學(xué)性能預(yù)測的有限元法研究.pdf

1、消聲器是降低內(nèi)燃機(jī)排氣噪聲的有效措施之一。由于消聲器內(nèi)部聲場比較復(fù)雜，通常要求使用三維數(shù)值方法預(yù)測其聲學(xué)性能。有限元法就是一種高效的數(shù)值求解方法，已被廣泛應(yīng)用于消聲器聲學(xué)性能的預(yù)測。然而，傳統(tǒng)的有限元法還無法被應(yīng)用于預(yù)測具有較高馬赫數(shù)亞音速流中的聲傳播問題。為此，本文開展流動(dòng)介質(zhì)中聲傳播的三維有限法和二維軸對稱有限元法研究。
　　 針對靜態(tài)介質(zhì)和流動(dòng)介質(zhì)中內(nèi)部聲學(xué)問題的求解，開發(fā)消聲器聲學(xué)性能預(yù)測的三維有限元程序和二維軸對稱有限

2、元程序，闡述其基本原理與數(shù)值實(shí)施過程。數(shù)值算例結(jié)果表明，該方法能獲得較高的計(jì)算精度，適用于靜態(tài)和流動(dòng)介質(zhì)中消聲器聲學(xué)性能的預(yù)測。由于傳統(tǒng)有限元法在處理大區(qū)域、高頻聲場問題時(shí)遇到了計(jì)算量和存儲(chǔ)量過大問題的限制。為此，本文開展子結(jié)構(gòu)有限元法的研究。由于穿孔管消聲器具有較低的流動(dòng)阻力損失和良好的消聲性能，被廣泛應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣噪聲控制。三維有限元法被發(fā)展用于預(yù)測和分析穿孔管消聲器的聲學(xué)性能。直通穿孔管消聲器和三通穿孔管消聲器傳遞損失的有限元

3、計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果吻合很好，表明了三維有限元法預(yù)測穿孔管消聲器聲學(xué)性能的適用性和精度。進(jìn)而有限元法被用于研究幾何結(jié)構(gòu)對三通穿孔管消聲器聲學(xué)性能的影響。阻性消聲器被廣泛用于降低各類裝置的進(jìn)排氣噪聲。三維有限元法被發(fā)展用于預(yù)測穿孔管阻性消聲器的聲學(xué)性能。直通穿孔管阻性消聲器傳遞損失的有限元預(yù)測結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果吻合很好，表明了三維有限元法預(yù)測穿孔管阻性消聲器聲學(xué)性能的適用性和精度。進(jìn)而有限元法被用于研究穿孔率、吸聲材料的填充密度(流阻率