內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器設(shè)計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、作為降低和控制車(chē)輛排氣噪聲的一種有效手段，消聲器在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前消聲器的設(shè)計(jì)理論，一般都是基于平面波假設(shè)，并忽略了氣流再生噪聲的影響。實(shí)際上消聲器都是在有氣流通過(guò)的條件下工作的，必然存在氣流再生噪聲，有時(shí)氣流再生噪聲甚至很大，在消聲器中的聲傳播也往往存在非平面波模式，這些實(shí)際因素導(dǎo)致現(xiàn)在消聲器的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果與實(shí)際消聲效果往往相差懸殊。因此，本文對(duì)消聲器在考慮再生噪聲等實(shí)際因素下的設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行研究。
　　作為

2、認(rèn)識(shí)氣流再生噪聲的基礎(chǔ)，首先對(duì)噴管引起的噴射噪聲進(jìn)行了數(shù)值分析和試驗(yàn)研究。通過(guò)計(jì)算流體力學(xué)方法計(jì)算出了噴射流的速度場(chǎng)分布和湍流動(dòng)能分布，使用計(jì)算空氣聲學(xué)的方法，得到了噴射噪聲的頻譜特性。通過(guò)聲強(qiáng)法分別對(duì)直口噴管、直線漸開(kāi)噴管和圓形噴管的噴射噪聲的聲功率進(jìn)行了測(cè)量，結(jié)果表明三種噴管?chē)娚湓肼暤穆暪β蚀笮〔顒e不大，但指向性有很大的差別，圓形漸開(kāi)噴管?chē)娚湓肼暩子诎l(fā)散輻射。通過(guò)研究噴射噪聲強(qiáng)度與離管口距離的關(guān)系并結(jié)合湍流動(dòng)能分布得出，噴射噪聲是

3、由勢(shì)核周?chē)臍饬骰旌蠀^(qū)剪切層內(nèi)的湍化氣流引起的。
　　針對(duì)消聲器氣流再生噪聲問(wèn)題，通過(guò)試驗(yàn)研究了兩種氣流速度下不同插入管方式的單擴(kuò)張腔消聲器的氣流再生噪聲，分析其頻譜表明，氣流再生噪聲的峰值頻率隨著進(jìn)口管和出口管間距的縮小而略有升高。當(dāng)進(jìn)、出口插入管距離較近且氣流速度較高時(shí)，產(chǎn)生了一個(gè)能量很大的嘯叫聲。通過(guò)分析插入管方式對(duì)氣流再生噪聲聲功率的影響，總結(jié)得出不同的插入管方式，氣流再生噪聲隨插入深度的變化趨勢(shì)不同。對(duì)比了兩種氣流速度下

4、氣流再生噪聲聲功率，結(jié)果表明，隨著氣流速度的增加各種插入管方式的單擴(kuò)張腔消聲器的氣流再生噪聲都有所增加，但增加的幅度有很大的差別，說(shuō)明不同的插入管方式的消聲器氣流再生噪聲對(duì)氣流速度的敏感程度不一樣。探討了消聲器氣流再生噪聲的數(shù)值計(jì)算方法，基于氣動(dòng)噪聲理論，通過(guò)聲學(xué)分析方法計(jì)算出了消聲器出口處的氣流再生噪聲聲功率，與實(shí)驗(yàn)測(cè)得聲功率趨勢(shì)吻合。
　　最后以某抗性多腔消聲器為研究對(duì)象，著重分析了其空氣動(dòng)力性能。根據(jù)氣流再生噪聲研究得出的結(jié)