計(jì)及氣流噪聲的消聲器性能仿真分析與優(yōu)化.pdf

1、消聲器是減小發(fā)動(dòng)機(jī)排氣噪聲的主要裝置。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，排氣速度增大，消聲器的復(fù)雜結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生氣流再生噪聲，從而影響其消聲效果。然而在傳統(tǒng)的消聲器排氣噪聲測(cè)試過(guò)程中很難將氣流再生噪聲進(jìn)行獨(dú)立分析，即使測(cè)量出消聲器的氣流再生噪聲也很難準(zhǔn)確的確定改進(jìn)的具體區(qū)域，導(dǎo)致在消聲器設(shè)計(jì)中對(duì)氣流再生噪聲的控制存在盲目性，使得消聲器的實(shí)際效果與期望存在較大差異。因此在消聲器設(shè)計(jì)階段對(duì)消聲器的氣流再生噪聲進(jìn)行預(yù)測(cè)成為必要。
　　本文以某款商用車消

2、聲器為研究對(duì)象，通過(guò)CAE仿真和試驗(yàn)相結(jié)合的方法，嘗試建立一個(gè)適用于實(shí)際消聲器開發(fā)的氣流再生噪聲預(yù)測(cè)流程。首先按照消聲器測(cè)試的相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其各工況消聲性能進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)某些高轉(zhuǎn)速工況的插入損失不足16dB（A），存在改進(jìn)空間。然后通過(guò)仿真的方法，應(yīng)用GT-Power對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)與排氣系統(tǒng)進(jìn)行耦合仿真，得到的發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線與試驗(yàn)結(jié)果比較，誤差小于5％。但分析發(fā)現(xiàn)GT-Power的一維特性不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速工況下消聲器的尾管噪聲，因此

3、應(yīng)用 FLUENT對(duì)消聲器內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行三維仿真。利用寬頻噪聲源模型得到消聲器壁面聲功率級(jí)的分布，并對(duì)消聲器流場(chǎng)特征與氣流再生噪聲的產(chǎn)生進(jìn)行定性分析，利用LES模型仿真得到氣流再生噪聲聲源數(shù)據(jù)。最后在Virtual.lab中對(duì)采集的氣流再生噪聲聲源的聲傳播進(jìn)行計(jì)算，與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)瞬態(tài)質(zhì)量流條件下的仿真結(jié)果更接近試驗(yàn)值。基于以上仿真分析，對(duì)氣流再生噪聲較大的穿孔區(qū)域進(jìn)行改進(jìn)，提出3組改進(jìn)方案。將改進(jìn)后的消聲器與原模型進(jìn)行對(duì)比分析，綜合考