箱体式SCR催化转换消声器消声性能分析

采用三维声学有限元法对集成式SCR催化转化消声器进行模拟。采用传递导纳关系模拟穿孔的消声性能,研究了相同穿孔直径不同穿孔间距以及相同穿孔间距不同穿孔直径对整体消声器消声效果的影响。建立穿孔的有限元模型,研究穿孔布置对消声性能影响。结果表明,采用传递导纳时,8 mm穿孔直径,15 mm孔间距在中高频时消声性能较好;两根穿孔管的穿孔直径分别为8 mm和10 mm,孔间距为15 mm时消声效果好。对于顺排和叉排穿孔,相同穿孔直径和穿孔个数,顺排的消声效果较好。对于存在载体和不存在载体时,载体提高了中高频的消声量,整体消声性能在低频200 Hz以下及300～1 000 Hz的消声量仍偏低,有待改进。     

农用柴油机SCR催化箱外置保温层对其温度场影响的试验研究

在发动机台架上,通过转动SCR催化箱内呈一字形布置热电偶的测量段,在稳态工况下对沿轴向多个截面内的温度场进行测量,研究催化箱外保温层对SCR催化箱内温度场分布规律及其对NOX转化效率的影响。结果表明:催化箱外设置保温层能使催化箱内温度沿轴向下降幅度减小,并改善其温度分布的均匀性。试验条件为:空速21 000 h^-1,排气温度475℃,尿素喷射量氨氮比为1。催化箱外无保温层时,因散热损失大于SCR反应放热,SCR催化剂载体后的平均排气温度低于催化剂前3℃;设置保温层后,散热损失减少,SCR催化剂载体后的平均排气温度高于催化剂前4℃。排气温度265℃时,外置保温层使NOX转化效率提高2%;排气温度475℃时,外置保温层反而使NOX转化效率降低3%。     

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。     

柴油机Urea-SCR催化器转化效率影响因素研究

为了研究影响选择性催化还原(SCR)催化器氮氧化物转化效率的主要因素,运用计算流体动力学(CFD)和化学反应动力学的方法,对催化器载体表面的选择性催化还原过程进行了数值仿真和试验验证.结果表明,温度是影响SCR催化器氮氧化物转化效率最主要的因素,SCR催化器的最佳反应温度在350 ～ 450℃之间,空速对SCR低温转化效率有一定影响,增加NO2的浓度可提高催化器的转化效率,但NO2与NOx的体积比需控制在50％内.     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

柴油机SCR技术控制的研究

柴油机选择性催化还原(SCR)技术具有的经济性,对硫的低敏感性,无疑将成为减少机动车NOx排放最有前景的方法之一。介绍了柴油机SCR的机理,影响SCR转化效率的主要因素。针对我国SCR技术提出了喷射控制策略及其瞬态喷射修正方案。     

车用Urea-SCR系统NO_x动态转化效率的试验研究

为使Urea-SCR技术应用于拖拉机用柴油机,研究了Urea-SCR系统的NOx动态转化效率的影响因素。在发动机排放试验台上,使用6L280柴油机和产品SCR系统,采用SCR性能动态测试方法,考察了发动机整个工作区域的SCR动态过程。试验结果表明,一定条件下NOx动态转化效率与催化器氨存储量呈二次多项式关系,催化反应温度对此影响很大,空速影响很小;NOx动态转化效率的变化规律可用四维脉谱表达。     

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。      

S195柴油机排气消声器简化设计和试验研究

详细介绍了S195柴油机穿孔管式排气消声器的设计、试验。在大量试验的基础上,研究了二级扩张空容积、一级和二级穿孔管结构的变化对消声效果和功率损失的影响,并优选了消声器最佳结构。从而使设计的排气消声笑消声量大且功率损失小,能够满足对内燃机噪声日益严格的要求。     

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。     

内插管式消声器结构优化与试验研究

在大量试验的基础上，研究了二级扩张室式消声器中穿孔管结构的变化对消声器消声效果的影响，并优选出最佳结构的消声器，该消声器消声量大且功率损失小，能满足对内燃机日益严格的噪声要求。     

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.