双排抗性消声器消声特性的研究

为探究双排结构对抗性消声器的影响,以HT01001-A内插偏置式消声器为研究对象,对其5种不同结构参数的双排消声器性能进行对比研究。在UG和Hypermesh建模软件基础上,利用ANSYS CFX平台对单双排消声器进行流场数值模拟分析,应用LMS Virtual.Lab声学软件得到了单双排消声器的传递损失曲线。结果表明:双排消声器压力损失的增长主要来源于进气弯管,压力损失的变化受扩张比影响较大,存在临界扩张比并遵循单排消声器中扩张比与压力损失的变化规律。与单排消声器相比,扩张比M变化时,5组双排消声器传递损失总量增幅分别是:M=12.25为1%;M=12.88为8%;M=13.5为20%;M=14.2为-12%;M=15为13.8%,且扩张比接近13.5时的双排消声器声学性能提升最为明显。     

集成式SCR催化转化消声器的数值模拟和试验研究

通过数值模拟和试验对比研究了某款集成式SCR催化转化消声器采用不同穿孔管位置布置形式对SCR催化转化消声器的压力损失、速度场分布及其NOx转化效率的影响。结果表明:穿孔管孔部分朝向SCR载体的穿孔管造成的压力损失比较小,且SCR前端面速度场分布也更加均匀;穿孔管不同位置布置对SCR的NOx转化效率有明显影响,在某些工况下,差异在10%以上。     

拖拉机抗性消声器不同结构单元声学性能研究

拖拉机的柴油机排气噪声一般覆盖高、中、低频段,抗性消声器主要通过内部结构单元特性来降低噪声,不同结构单元对噪声频率具有选择通过性。运用数值模拟的方法,对抗性消声器尾管长度、尾管偏角、尾管个数、内插管及膨胀比等结构单元进行仿真分析,并通过正交试验设计比较尾管个数、内插管、膨胀比三因素对消声器传递损失的影响大小。结果表明:尾管长度、尾管偏角对拖拉机柴油机抗性消声器传递损失影响较小;尾管个数、内插管、膨胀比对拖拉机柴油机抗性消声器传递损失影响较大,但正交试验结果显示三者之间的显著性不明显。     

基于Fluent的草坪割草机消声器的优化设计

分析草坪割草机消声器速度场、湍流强度场、压力场和温度场对消声器内部强度及排气效果的影响,利用CFD前处理器软件Gambit建立物理模型并进行网格化处理;在给定边界条件下,采用Fluent软件对消声器进行内流场模拟计算分析。分析结果表明,消声器每个腔体的压力温度基本保持一致,压力温度的突变主要发生在气体过渡位置(主要是插管处)。并指出,在消声器设计中,应较平缓的减少压力损失,提高消声器的消声性能;消声器各腔体长度会影响其频谱移动,因此应合理的设计各腔体的长度。运用计算机软件对消声器内部气流场进行有效的模拟仿真,大大提高了消声器设计研究周期。     

拖拉机分流气体对冲排气消声器压力损失的研究

对课题组前期提出的拖拉机分流气体对冲消声器进行了内流场的优化与改进,运用CFD软件Fluent对原消声器进行了流场计算。分析发现:隔板及对冲区域是压力损失比较大的地方,其原因在于结构设计不合理引起的速度梯度的急剧变化。在自行设计的消声器试验台上,对原消声器进行了不同速度入口条件下的压力损失试验与仿真对比,结果表明:通过CFD方法可以很好地模拟消声器的压力损失,且消声器的压力损失随入口速度的增大而增大;对原模型进行结构改进,通过增加导流环、加大弯头半径等方法,消除了容易产生速度梯度的负压区,改进后的消声器压力损失比改进前的压力损失减小了30%左右。     

基于COMSOL的汽车抗性消声器的仿真分析

以某汽车抗性消声器为对象,在COMSOL Multiphysics中建立其几何模型,划分网格、设置材料属性及边界条件,通过压力声学模块和计算流体动力学(CFD)模块对该模型分别进行声场频域分析和流场稳态分析。通过(声学)传输损失以及(CFD)压力损失来对该抗性消声器的性能进行评价,并分析了消声管形状、孔隙率的变化对传输及压力损失的影响。仿真得到了抗性消声器内的声压级分布云图、声强场流线图以及流场压力分布云图、湍流速度流线图,为后续设计汽车抗性消声器提供了参考。     

内燃机排气消声器数值模拟研究进展

对消声器的研究一直侧重于声场和流场及消声机理的研究,且重点在探讨消声器内部声场和流场分布对消声器特性的影响,并建立二维和三维有限元及边界元设计模型,从不同角度研究消声器的性能。有限元适用于模拟消声器的内部流场和声场分析,而边界元法对求解消声器内部声场和外部辐射声场更有优势,一般都是通过分析消声器的插入损失来评价消声器的声学性能,通过分析阻力损失来评价消声器的空气动力性能。近年来随着计算机技术的发展,利用专业的三维声学软件对消声器的声学性能和空气动力性能进行模拟已成为消声器仿真的一个热点。     

催化转化器流场分析及关键结构参数优化

运用计算机流体力学软件对催化转化器内流场进行三维稳态流动数值模拟分析,发现该款催化转化器的性能存在很大的提升空间。为了提高催化转化器的流速均匀性,减少压力损失,针对关键结构参数(载体位置、长度和出气管位置)提出结构优化方案,并进行内流场数值模拟对比分析。最后归纳出了关键结构参数对催化转化器性能的影响规律,即载体左移、减小载体长度、向下移动出气管,均可改善载体前端流速均匀性,降低出入口压力损失,提高转化效率。     

排气消声器性能的数值模拟

用三维有限元法计算出消声器的四端子参数,利用所求得的四端子参数计算消声器的性能,克服了由高次波影响和一维理论计算公式在高频区计算不准确造成的缺陷。利用上述方法,分别对截面形状、端部形状和进出气管位置不同的多种扩张式消声器性能进行了数值模拟。结果表明,扩张室为圆形截面的消声器性能优于椭圆形和矩形截面消声器;扩张室端部形状不仅影响消声器传递损失的大小,还影响到传递损失的变化周期;当进出气管之一与扩张室轴线偏离一定距离时,可有效地提高消声器的消声频率,改善消声性能。     

叠梁门分层取水式电站进水口流场数值模拟研究

以某水电站进水口为例,采用三维RNG k—ε紊流模型及VOF自由液面处理技术对其进水口流场进行数值模拟.从计算得出的水流流态、流速和压力分布以及水头损失等参数分析了该电站进水口水力特性.计算结果表明:叠梁门前断面水流在门顶以上10 m高程范围为大流速集中区；随着叠梁门顶高程的增加,水流更易在门后形成立轴漩涡,相应水头损失也随之增大；水库水位及门顶高程的改变对流道内压力分布影响范围不大.计算结果可为类似工程提供参考.     

离心泵用赫姆霍兹水消声器试验研究

为研究离心泵用赫姆霍兹水消声器的性能,基于传递函数法测量了不同连接管长度的赫姆霍兹水消声器声学特性,并与声学仿真计算结果进行对比和试验验证.试验中采用共振腔为单腔半圆柱形的赫姆霍兹水消声器,在消声器的前后分别安装2个水听器和1个压力脉动传感器,水听器用于测量消声器前后的动态声压信号,压力脉动传感器用于测量水消声器前后的静压,然后采用求平均的方法计算水消声器前后平均压力之差,得到水消声器在不同工况下的压力损失.连接管的原始长度为12 cm,然后改变连接管长度,使其安装长度分别为20,30,40和50cm.试验结果表明:赫姆霍兹水消声器的共振频率随连接管长度的增大而降低,传递损失呈现出先增大后减小的趋势,与声学仿真计算结果趋势一致;连接管长度对赫姆霍兹水消声器压力损失的影响不大,但与系统的运行工况有关,随流量的增大而增大.     

汽车排气消声器传声损失研究综述

排气消声器是提高汽车声学性能的关键部件,采用合理有效的方法准确获取其传声损失,是对其进行结构设计、性能分析及优化改进的重要依据.本文综述了传递矩阵法、有限元法、边界元法三种典型的消声器传声损失仿真计算方法的发展及应用,对比分析了各方法的优缺点,概括了消声器传声损失试验测量方法的研究现状,并基于消声器的实际工况特点,指明了考虑气流及温度因素应是消声器进一步深入研究的方向,对消声器的研究工作具有一定的指导意义.     

汽车消声器设计方法与评价指标分析

目前消声器的设计方法仍然基于近似理论、经验和试验相结合。消声器传统设计方法的弊端阻碍了其性能的进一步提高，而先进的计算机辅助设计（CAE）能避免传统消声器设计的不足。以某型号消声器开发为例，运用GT-Power工具，建立消声器的传声损失、插入损失、压力损失模型，综合消声器性能主要评价指标，研究了消声器CAE分析评价方法。试制分析方案并进行测试，CAE分析结果与试验测试结果接近。     

汽车消声器多工况综合性能的评价方

定义了一种对消声器多工况下加权插入损失、背压系数、线性度系数进行综合量化的评价函数,以反映消声器在各个主要工况下的消声效果、空气动力性能以及声品质特征.以GT-Power软件为工具,计算了3种不同消声器的评价函数,并与实验结果进行对比.结果表明,该评价方法可以很好地反映消声器在多个工况下的综合性能,为消声器的匹配设计提供依据.     

倒吊桶先导式蒸汽疏水阀的设计与数值模拟

针对高温高压大排量下先导式蒸汽疏水阀噪声高、导阀承压能力低的问题,设计并研制了一种新型超大排量倒吊桶先导式蒸汽疏水阀,建立了其数学模型,并基于节流降压原理设计了两级节流套筒式消声器.以连续性方程、三维雷诺平均N-S方程和基于各向同性涡黏性理论的k-ε方程组成疏水阀内部流动数值模拟的控制方程组,采用结构与非结构网格相结合的有限体积法对控制方程组进行离散,应用CFD软件Fluent对阀内流动进行三维湍流数值模拟计算.结果表明：该先导式蒸汽疏水阀采用倒吊桶疏水阀作为导阀,使导阀最大承压能力由目前的6.3MPa提高到10 MPa以上,最高工作压力8 MPa,排量可达30 t/h.通过对比分析可知：加消声器后,阀内流场变得均匀,实现了压力的渐变,有效防止了空化现象的发生,最大压降由247.7 kPa减小到190.8 kPa,总压降增大了165.6 kPa,压降比由0.18提高到0.56,降噪量为33 dB（A）.     

消声器结构对气流再生噪声的影响

设计了3种具有代表性的抗性消声器,并进行了试验。试验结果表明消声器结构对气流再生噪声以及消声量有影响。进行了气流再生噪声的估算。     

农用柴油机排气消声器的设计研究

随着我国汽车工业的蓬勃兴起,发动机排气消声技术得到长足发展。为此,通过市场调研,利用CFD流体仿真软件FLUENT建立消声器实体模型,进行了数值模拟仿真分析,对潍拖R3105T3四冲程柴油机进行了性能测试试验,取得了较好的效果,为发动机排气消声技术的改进提供了借鉴。