車輛消聲器優(yōu)化設(shè)計(jì)及降噪研究.pdf

1、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣噪聲是汽車噪聲的主要噪聲源之一，控制排氣噪聲最有效的途徑是在排氣系統(tǒng)上安裝消聲器。設(shè)計(jì)出高消聲量、低壓力損失的消聲器已成為目前排氣噪聲控制的重要課題。傳統(tǒng)的排氣消聲器設(shè)計(jì)主要根據(jù)一維平面波理論，但該理論難以正確模擬三維波動(dòng)效應(yīng)等實(shí)際因素的影響，計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確。而有限元等三維數(shù)值方法能夠?qū)ε艢庀暺餍阅苓M(jìn)行準(zhǔn)確模擬，同時(shí)還能考慮到多種外界因素的影響，是消聲器性能預(yù)測(cè)和設(shè)計(jì)改進(jìn)的有效方法。本文利用ANSYS中的聲學(xué)模塊對(duì)設(shè)計(jì)的

2、消聲器進(jìn)行聲學(xué)仿真分析，利用ANSYS/FLOTRAN對(duì)其空氣動(dòng)力特性進(jìn)行分析。
　　 本文前期研究了一些典型消聲器的消聲特性和消聲規(guī)律，特別是新型的阻抗復(fù)合式消聲器。在此基礎(chǔ)上針對(duì)某型卡車設(shè)計(jì)了一款排氣消聲器，并利用上述軟件對(duì)其消聲特性和空氣動(dòng)力特性進(jìn)行計(jì)算分析，對(duì)不足之處做出改進(jìn)并再次計(jì)算分析，直到計(jì)算結(jié)果達(dá)到較好的設(shè)計(jì)指標(biāo)，最后對(duì)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行性能測(cè)試。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)消聲器的反復(fù)仿真計(jì)算，可以得出兩方面的結(jié)論：從聲場(chǎng)的計(jì)算結(jié)果

3、可以看出，抗性消聲器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已趨成熟，按設(shè)計(jì)手冊(cè)和經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的消聲器在中低頻段有很好的消聲特性，而高頻方面隨著新型吸聲材料的不斷出現(xiàn)，吸聲量也有一定提高，同時(shí)吸聲材料在中低頻段的吸聲量也有所提高；從流場(chǎng)的計(jì)算分析可以看出，在不降低消聲量的前提下，對(duì)消聲器內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)可以有效降低壓力損失并減緩氣流流動(dòng)的不平穩(wěn)性，如在腔室的隔板上開(kāi)有穿孔就能有效抑制湍流的形成，連接管用帶穿孔的直管連接可以顯著減小氣流在擴(kuò)張截面的劇烈波動(dòng)等。最后通