双模式消声器气流再生噪声试验与仿真

为探究双模式消声器气流再生噪声,搭建了消声器试验台架,采用双传声器传递函数法和消声器静态传递损失法,在不同进口流速下,测量了双模式消声器在阀门关闭和打开状态下出口端气流再生噪声入射声功率和尾管噪声。试验结果表明,阀门打开时气流再生噪声与尾管噪声均降低,出口端气流再生噪声入射声功率最高下降1.1dB,尾管噪声最高下降2.3dB,直接验证了双模式消声器有助于降低气流再生噪声的特点。在试验基础上,建立了双模式消声器三维模型,通过Fluent有限元软件对消声器内部流场进行数值仿真,获得了消声器内部压力、气流流速及湍动能的分布特性。仿真结果表明,阀门打开时消声器内部压力、气流流速及湍动能均比阀门关闭时低。仿真和试验结果基本吻合。     

穿孔管消声器声学特性预测的单向耦合计算方法

基于流场与声场之间的单向耦合方法,研究了低马赫数非均匀流对穿孔管消声器声学特性的影响.首先使用CFD方法获取速度场分布,然后通过声学有限元计算得到声压场分布,最后利用基于非线性最小二乘法的曲线拟合进行平面波分解计算得到消声器的传递损失.对于直通和横流穿孔管消声器,传递损失数值计算结果和实验测量结果吻合良好.计算结果表明,在入口马赫数低于0.2的条件下,气流对于直通穿孔管消声器在平面波范围内的声学性能影响较小,而在高频范围内气流的影响作用应当引起重视;横流穿孔管消声器的声学性能对于气流速度的变化更加敏感.     

车用发动机排气消声器的仿真与改进

文章建立了排气消声器与发动机的耦合仿真模型,利用该模型对排气消声器的传声损失进行了计算,分析发动机的排气噪声。根据这种方法,对原消声器的设计进行了改进,仿真结果表明,改进后的消声器消声效果优于原消声器,对排气消声器的研制开发有一定的参考价值。     

汽车排气消声器内部流场及温度场的数值计算

通过对一典型结构汽车排气消声器进行建模,根据流场计算特点划分网格,利用ANSYS CFX软件对其内部流场及温度场进行数值模拟研究,分析气流速度、温度变化及压力分布对消声器性能(声学性能和空气动力性能)的影响.分析得出结论,设计消声器时必须考虑从结构上消除产生高速湍流和高速气流的可能,且在满足消声性能的前提下尽量减少压力损失,减少穿孔结构能有效地降低压力损失.     

小型汽油发动机消声器设计研究

利用现有消声器设计理论,针对某款小型汽油发动机的消声器进行结构设计,应用仿真软件Fluent对该消声器的速度流场、压力场和温度场进行仿真分析,同时将该消声器结构中隔板穿孔孔径大小对消声器空气动力性能的影响进行了多组数据对比分析.仿真结果表明:消声器隔板穿孔孔径大小对压力损失影响较大,孔径过小,会引起较大的压力损失;而且孔径增加到一定程度后,压力损失的变化较小,此时,改变孔径大小来改变压力损失将没有多大的意义.通过优化设计,隔板穿孔孔径为6mm时压力损失最小,并对优化后的消声器进行实际噪声测试,结果表明,该消声器降噪效果明显.     

农用单缸柴油机排气消声器流场特性研究

针对农用单缸柴油机的排气消声器,以有限体积法计算其内流场模型得到速度、压力分布规律。结果表明:湍流现象与气流速度变化的程度和气流速度有很密切的关系;进气管处较易产生高压区域,对应的压力变化较大。结合消声器的结构特点设计不同(隔板穿孔率T、椭圆长短轴比N及长径比L/D)进行流场特性探讨:各方案均在进气管与隔板之间腔体产生一低流速区。隔板穿孔率改变引起的压力损失较长短轴比和长径比变化的压力损失大,表明若改变原消声器某一结构因子参数而不引起整体尺寸变化时,消声器的压力损失变化值越小,反之越大。     

基于ANSYS的鼻锥结构消声器性能研究

目前,对汽车发动机排气噪声的控制主要是安装排气消声器.消声器的设计与性能研究主要围绕其消声性能和对发动机功率的影响两个方面进行.通过对鼻锥结构排气消声器结构三维建模后进行性能模拟分析,获得了该消声器内部的声压分布情况和插入损失随频率的变化关系,预测了该消声器对发动机功率损失的影响.该种方法具有周期短、成本低的优点.     

简单扩张式消声器的CFD仿真

用CFD软件FLUENT对两种不同结构形式的简单扩张腔消声器的速度场、压力场进行三维稳态流动数值模拟,研究相应压力损失随入口流速的变化趋势.研究结果表明:内插管对消声器的流场和压力损失有较大的影响,带内插管的消声器阻力损失比未带内插管的要小,原因是内插管对气流产生导流的效果.     

两腔型双模式车用消声器流场及声学特性分析

双模式车用消声器可以有效降低压力损失,同时降低再生噪声,是一种半主动噪声控制设备。目前对双模式消声器的研究较少,需要进一步了解双模式消声器的内部气体流动情况和低频声学特性。通过流场仿真分析得出了高气体流速下双模式消声器有效降低压力损失的原因,并对结构进行改进,使湍流能量损失降低,减少了压力损失。通过声学仿真得到阀门关闭时共振腔的共振频率,符合亥姆霍兹公式计算结果,证明低频消声效果来自亥姆霍兹共振腔。同时分析了阀门打开时消声器低频消声原理,得出阀门打开后共振频率向右偏移,能够追踪不同转速下的排气噪声。     

汽车消声器的流场和压力损失分析

采用CFD软件Fluent对两种不同结构形式的双扩张腔消声器的速度场、压力场进行三维稳态流动数值模拟,研究相应的压力损失随入口流速的变化趋势.结果表明,双扩张腔消声器内部流场非常复杂,中间连通管的位置和数量对消声器内气体的压力损失有很大的影响,双连通管消声器内的压力损失比单连通管的要大.     

单缸发动机进气特性仿真与实验研究

分析了单缸发动机进气系统的工作原理,通过台架实验研究了进气道内气体的剧烈波动现象.在此基础上,讨论了单缸发动机进气道内气体剧烈波动现象的产生原因.运用理想气体方程、速度-密度方程和质量守恒方程建立了进气管内气体运动的动力学模型,通过Matlab/Simulink软件对该系统进行数值仿真.台架实验对比分析表明,基于速度-密度法的单缸发动机进气系统仿真模型对于进气量的测量具有较高的准确性,并可以在进气压力波动剧烈的情况下较好地反映出循环进气量.     

基于GT-Power的乘用车消声器设计

运用GT-Power软件对乘用车的消声器进行设计开发.通过对发动机工作过程与消声器的耦合,根据消声器相关理论并利用GT-Power软件建立分析消声器插入损失与压力损失的模型.在保证压力损失不大于22 kPa的设计要求下,所设计的乘用车消声器插入损失达到31.5 dB(A),较好地满足了消声器的消声性能指标,并且模型的仿真结果与试验结果吻合良好.     

摩托车排气消声器声学性能仿真及结构改进

针对某244S摩托车排气消声器,采用有限元法建立了该消声器的声场模型和流场模型,利用SYSNOISE软件对该消声器进行了三维声学仿真,在声场仿真基础上提出对原消声器的改进方案,优化了原消声器内部结构。通过对改进后的消声器进行仿真与台架试验对比,改进后的结构比原消声器在中、高频的消声能力有显著的改善,仿真和试验结果吻合较好,同时流场仿真结果显示,改进后消声器功率损失变化不大,表明对原消声器结构的改进是有效的。     

非定常流场和声场有限元内燃机排气消声器研究

 消声器是降低内燃机排气噪声的主要部件。通过设计独立测试排气噪声的台架实验,分析了安装消声器前后的排气频谱特征,对比期望的噪声评价曲线,得到了消声器性能不足的频段主要集中在中高频。根据流体和声学的基本理论,基于三维数值有限元,分析了复杂消声器非定常流动状态下其压力场、温度场、再生噪声场分布和主要贡献的噪声频段,研究了消声器在稳态下的传递损失;通过研究声学传递过程中的空腔模态特征,找到了影响消声效果的主要因素。基于消声器仿真模型,研究了消声单元结构特征与消声性能之间的关系,通过改善复杂消声器的小孔结构和增加吸声材料,采取实验对比分析了插入损失,验证了分析和改进的有效性。本文综合分析了流体、声学以及流体对声学的影响,研究了内燃机排气消声器性能,此系统方法能更全面地了解和改进排气噪声。     

微型汽车排气消声器的噪声实验分析

针对某微型汽车排气消声器,在分析排气噪声的基础上,采用理论与试验相结合的方法进行改进消声器,并将试验件进行配机试验.针对发动机不同转速,研究几种消声器方案下的某型汽油机排气噪声的频谱特性、插入损失、功率损失,从而确定了最优的消声器方案,达到储备消声器设计的目的.     

空气水两相段塞流的跟踪模拟及试验研究

分析了前人提出的段塞跟踪模拟方法的优缺点 ,根据液塞头部的加速压降和入口液塞长度分布特征对段塞跟踪模型进行了改进。采用面向对象技术 ,实现了水平和倾斜管道段塞流的跟踪模拟 ,并与多相流试验环道的空气水试验数据进行了对比。模拟结果表明 ,当不考虑加速压降时 ,用跟踪模型预测的压降低于实测值 ;当考虑加速压降时 ,用跟踪模型预测的压降高于实测值。在管道上固定位置测出的压力信号符合正态分布 ,管道上某一固定点处液塞头部和尾部的速度分布也符合正态分布。当不考虑气泡尾波作用时 ,液塞长度沿管线增长较慢 ,分布形状无变化 ;但是考虑气泡尾波作用时 ,在入口附近液塞长度平均值增长较快 ,统计分布沿管轴向呈对数正态分布。