多腔消声器消声性能数值计算与结构优化

运用声学有限元法对某型号喷雾喷粉机的排气消声器进行减噪优化,采用LMS Virtual.Lab声学仿真软件分析介质流动效应和排气温度对消声器传递损失的影响,研究排气管位置和消声器消声性能之间存在的规律,并通过增加腔室数来研究消声器传递损失的变化规律,由仿真分析可以得出,在低频段三腔消声器的消声性能较好。最后利用声学测试系统分别测试未安装消声器以及安装有原消声器和两种通过增加腔室数改进的消声器的喷雾喷粉机的噪声频谱,验证仿真分析的结论。     

排气消声器声学性能仿真分析

分别运用一维平面波法和三维有限元法对单腔扩张式消声器进行传递损失仿真分析,通过改变扩张腔长度以及扩张腔直径建立不同的消声器模型来分析扩张腔长度、扩张比对传递损失影响,结果表明,一维平面波法和有限元法具有很好的吻合性,同时用三维有限元法预测了复杂结构消声器的传递损失。     

复杂多腔消声器的数值分析与结构优化

对某型号喷雾喷粉机的复杂多腔排气消声器进行减噪优化,提出了增加穿孔板和增加共振腔两套改进方案。利用理论计算设计共振腔,并采用LMS Virtual.Lab声学仿真软件分析共振腔消声器的传递损失。最后利用声学测试系统分别测试了安装两种改进消声器的喷雾喷粉机的噪声频谱,验证了共振腔消声器仿真分析的结果,得出增加穿孔板能够提高复杂多腔消声器的高频消声性能的结论。     

多腔共振式消声器的声学特性分析

多腔赫姆霍兹共振消声器的内部结构比较复杂,一维平面波理论无法准确预测其声学性能,利用三维声学软件分别对不同组合形式的多腔赫姆霍兹共振消声器进行数值仿真,分析不同组合结构对共振消声器传递损失的影响.结果表明:并联或串联形式共振消声器,可以消除多个频率处噪声值,或增加某个频率处的消声量,串并联组合结构有效地扩展共振消声器的消声频带,提高消声性能.     

离心泵用赫姆霍兹水消声器声学特性数值模拟

为了降低离心泵沿管路传播的辐射噪声,基于有限元理论,运用AnsysCFX软件对不同工况下离心泵出口压力脉动进行计算．研究了离心泵出口压力脉动特性,运用声学软件Sysnoise对内置和外置连接管、不同连接管长度、并联连接管、串联和并联共振腔以及改变串联和并联共振腔内连接管长度的赫姆霍兹水消声器的声学特性分别进行仿真,并分析其影响规律．仿真结果表明：连接管长度、连接管连接方式能有规律地改变赫姆霍兹水消声器的共振频率和传递损失;串联和并联共振腔可以同时出现多个共振频率,但串联共振腔产生的共振频率向其各自单腔的共振频率的两端移动,传递损失有所下降,且各腔内共振频率相互影响;并联共振腔产生的共振频率向其各自单腔的共振频率的内部移动,同时传递损失大幅增大,各腔内传递损失互不干扰．     

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。     

汽车加速行驶时排气系统的噪声分析与控制

排气噪声会透过车身板件传递到车内,降低驾驶员和乘客的乘坐舒适性。针对某款轿车排气噪声较大的现象,增加玻璃棉,调整消声器内部管路和隔板的穿孔率与穿孔位置,提升消声器的降噪性能。并利用GT-POWER软件分析其传递损失,经试验验证,改进消声器后,车内噪声最大可降4 d B,尾管噪声实现全转速段降低。     

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。     

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。     

基于SYSNOISE的消声器消声性能仿真研究

基于SYSNOISE FEM-Fluid分析方法,分别对无插入管扩张室消声器、单插入管扩张室消声器和双插入管扩张室消声器的传递损失进行仿真模拟,从而得到不同结构不同穿孔率消声器的传递损失曲线.通过对传递损失曲线的分析,比较了不同结构的传递损失并且提出了具有较好消声效果的消声器结构.     

直通穿孔管消声器与横流穿孔管消声器消声性能对比研究

采用三维声学软件Sysnoise对比分析直通穿孔消声器与横流穿孔消声器的传递损失。应用Mechel公式降低穿孔管消声器模型的复杂性,通过施加阻尼边界条件对穿孔管进行模拟。得出结论：穿孔率和穿孔半径相同时,横流穿孔管消声器的消声性能明显优于直通穿孔管消声器,但是横流穿孔消声器的阻力损失比较大。通过本研究可以为消声器的设计和选用提供依据。     

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。     

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.     

小孔喷注复合式消声器综合性能仿真与优化

借助Virtual Lab声学软件,利用有限元法和传递导纳计算小孔喷注复合式消声器消声性能,并分别计算其声腔扩张室的消声量,且进行对比分析。利用FLUENT计算出小孔喷注复合式消声器的压力损失,公式得出其阻力系数,并与传统常见消声器的阻力系数进行对比。Isight优化软件集成Pro/E、ICEM和FLUENT对小孔喷注的小孔直径参数解析,计算得出小孔直径对消声器压力损失的关系,选取压力损失最小的小孔直径完成优化。     

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.     

车用消声器性能预测与软件开发

描述了车用排气消声器的声学性能预测，在前人的基础上新建了两种消声单元的传递矩阵。在模拟过程中充分考虑了气流和温度梯度的影响，模拟结果与实验值吻合良好。开发的软件在消声器CAD方面具有一定的应用前景。     

扩张腔式内燃机消声器空气动力性模拟分析

为了研究消声器不同结构对空气动力特性的影响,采用流体力学分析软件FLUENT对汽车消声器内部气流状态进行了模拟与数值计算,分析了扩张比及入口流速对消声器内气体压力损失的影响,得到流速-压力损失关系曲线图。数值模拟分析表明,内插管插入深度及其相对位置对消声器压力损失有很大影响,证实了流场数值分析的有效性。研究对改进消声器的空气动力性有一定的指导作用。      

船舶用输液管路新型消声器特性分析

为降低管路辐射噪声及流体脉动,设计一种用于输液管路的新型消声器,通过试验与数值计算相结合的方法评估其消脉降噪性能,采用一维模型与三维有限元模拟计算其传递损失,利用水听器测试安装消声器前后管口辐射噪声,并采用Adina流固耦合有限元软件评估其消脉性能．结果表明:一维计算模型与三维有限元模型预测消声器传递损失吻合较好;管口声辐射主要与管路动力装置周期噪声以及流体脉动频率有关,故降低流体脉动亦可降低管口声辐射;消声器针对特性频率具有消声效果,在6 000 Hz 1／3倍频程处,消声器降低声压级35 dB;在消声器内壁增加弹性元件,使流体与弹性壁发生耦合,有利于改善管道内流体的脉动,当流体脉动频率为250 Hz、弹性元件弹性模量为267 MPa时,消声器可降低流体脉动幅值达70％．     

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。     

复杂结构消声器消声特性仿真研究

通过建立消声器内部声场的三维数学模型,采用有限元法对复杂结构消声器传递损失进行了仿真计算,着重分析了不同的结构参数对消声器传递损失的影响,根据分析结果优化了消声器的结构,有效地提高了消声器的消声性能,为复杂结构消声器的设计提供了参考。