汽車排氣消聲器流體力學與聲學性能仿真分析.pdf

1、排氣噪聲作為汽車噪聲的一個重要組成部分，對整車NVH性能影響顯著，消聲器是排氣噪聲主要控制手段。設計高消聲性能、低壓力損失的消聲系統(tǒng)是目前汽車噪聲控制領域的一個重要課題。傳統(tǒng)的設計方法主要根據(jù)設計者經(jīng)驗和試驗，其依據(jù)的一維平面波理論難以正確模擬三維波動等實際因素的影響，且周期長，成本高，效率低。近年來，基于數(shù)值模擬的消聲器的設計改進開始得到運用，其中的三維有限元法因其計算精度高、模擬實際三維波動效應較準確等因素成為消聲器設計改進的一種有

2、效方法。
　　 聲學性能和空氣動力性能是評價消聲器的兩個主要方面。本文在消聲器基本消聲理論的基礎上，運用三維聲學有限元法和有限體積法，分別在SYSNOISE軟件和FLUENT軟件中完成對消聲器的聲學特性和流場特性的數(shù)值模擬。聲場仿真得到消聲器傳遞損失，并考慮外界溫度、流速、尾管反射等實際因素對消聲性能的影響；流場仿真得到了系統(tǒng)內(nèi)流速、溫度、壓力、湍動能分布，分析了流動特性和再生噪聲，并計算得到壓力損失。對仿真結果分析和發(fā)動機原始

3、排氣噪聲的對比確定了改進目標，保留原消聲器外形尺寸，對消聲器的內(nèi)部結構進行改進設計。實際改進過程中，對各個消聲單元做了進一步的模擬分析，計算了傳遞損失并結合聲模態(tài)及壓力圖分析，提出具體改進措施，進而提出整體方案。整體方案中，綜合考慮了聲學和空氣動力性能，進一步完善了該方案，基本達到改進目標。文章最后對基于數(shù)值模擬的消聲器的改進設計做了總結，提出改進的基本過程和一般方法。
　　 文中對排氣消聲器的數(shù)值模擬為試驗提供參照，并為消聲器