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。     

高性能抗性消声器设计分析

针对排气噪声的频率特性,介绍了消声器的评价指标、分类和消声原理,给出了如何设计高性能消声器的方法步骤及计算公式。     

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。     

齿形迷宫流道流场数值模拟与优化

利用CFD流体动力学分析软件,对齿形迷宫流道内部流场进行仿真计算,通过计算结果获得相关参数及可视化图,并基于这些计算结果进行流道结构优化设计。数值计算结果表明流道内部呈紊流流态;涡流区、滞流区和低速区域较大,主流域流通面积小且向右偏移。按主流流线形状对流道进行结构优化后,增强了流道的＂自冲刷＂功能;优化后的流道适应＂低...     

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。     

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％．     

基于遗传算法穿孔管消声器结构优化

利用传递矩阵法构建穿孔管消声器的传递损失计算模型,并据此建立优化目标函数,采用遗传优化算法对各结构参数进行优化计算,最终得到声学性能优良的消声器结构。     

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。     

单翼迷宫灌水器进口流场数值模拟与结构优化

针对单翼迷宫式滴灌灌水器工程应用中,大多数堵塞都发生在灌水器进口及其邻近区域的问题,对单翼迷宫式滴灌灌水器进口结构特性和水力性能进行分析,并对内部流场的计算流体进行动力学（CFD）数值模拟研究,发现目前广泛使用的单翼迷宫式滴灌灌水器的进口在实现灌水器多进口安全保障、过滤、抗堵塞等功能方面的设计存在不足之处.应用CAD-CFD技术改进单翼迷宫式滴灌灌水器进口的结构,优化其水力性能.改进后的灌水器5个进口流量基本相同,流速分布也较为均匀.不存在超低流速区,能有效减少灌水器进口的沉积和堵塞,提高灌水器的抗堵塞能力,实现了多进口的安全保障功能.     

基于ABAQUS某汽车消声器的模态分析和结构优化

为研究某汽车消声器的振动特性,在SolidWorks中建立消声器几何模型;然后将其导入ABAQUS,基于有限元方法进行约束模态分析,对消声器的固有频率和振型进行了详细讨论;最后,在保证消声器性能参数不变的前提下,对现有消声器提出了3种优化设计结构并进行分析,为进一步解决现有消声器振动问题及其结构改进提供参考和帮助。     

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。     

弧底梯形渠道抗冻胀结构优化与数值模拟

在季节性冻土地区,弧底梯形渠道属于抗冻胀结构之一,但其设计方法仍依靠经验和规范,设计结构易发生冻胀破坏,为此提出了结构优化的方法进行渠道设计。该方法包括构建结构优化数学模型和"冻土-衬砌结构"简化算法二方面内容。首先以渠道造价为目标函数,以实用经济断面、衬砌体拉应力和法向位移为约束,建立结构优化数学模型。其次采用"初始冻胀位移"模拟高度非线性的法向冻胀力,通过定义摩尔库仑摩擦单位模拟冻土与衬砌间的相互作用,最后基于ANSYS的APDL语言的二次开发建立参数化模型进行结构优化。通过实际工程的结构优化表明,在最不利气象和水文地质条件下,优化后的断面可保证渠道不产生裂缝;同时节约土地面积207 m~2/km,衬砌厚度减小0.3 cm。提出的方法可用于弧底梯形渠道结构计算和优化设计,可以获得运行安全、造价合理的断面尺寸。     

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．     

箱涵式双层流道后壁结构优化分析

为优化箱涵式双层流道后壁结构,基于CFX软件,采用RNG k-?紊流模型,对方形、圆形、ω形后壁进行了数值模拟,分析了不同组合方式对箱涵式进出水流道内流态的影响.数值结果表明:方形后壁的进水流道流态较好,但是出水流道的流态比较紊乱,出水流道段断面流速均匀度较差,加权平均角较低,进水流道后壁形状为ω形,出水流道后壁形状为...     

触媒衔接结构对消声器漆层影响的分析与研究

针对含触媒的消声器在使用过程中表面漆层出现质量问题,通过对消声器质量问题点的温度监测,得出高温是影响消声器表面漆层质量的关键因素。为了避免消声器表面产生高温,经过对触媒不同的衔接结构进行试验与分析得出:触媒与其所位置的消声器外筒之间必须保持一定的间隙;同时起到连接触媒作用的衬管,不能直接作为消声器的外观件使用。该研究获得了触媒衔接结构与消声器表面漆层质量的相互关系,为消声器的质量提升提供了依据与研究方向。     

轴流风机结构优化设计及内部流动特性分析

针对如何提高便携式轴流风机的运行性能,通过对其结构进行优化设计,主要研究转子部件的叶片数及叶片安装角的改变对叶轮与导叶匹配性的影响.基于SST k-ω湍流模型,采用数值模拟探究其内部流动特性,并通过试验验证其可靠性.研究结果表明：叶片安装角对轴流风机性能影响较大,而叶片数的影响相对较小.通过对比分析不同模型间的内流特性,确定了适合便携式轴流风机的叶片安装角和叶片数;发现叶顶泄漏涡的发展对后导叶的影响随着安装角的变化存在不同,并诱发叶轮与导叶交界区域流体扰动,影响叶轮和导叶的匹配性;湍动能在叶轮叶片进口处存在最大值,叶顶区因叶顶泄漏,其湍动能相较于叶根区更大.便携轴流式风机结构优化和内部流动特性的分析对其设计具有一定的指导意义.     

砂石-筛网组合过滤器结构优化与性能试验

为了充分了解灌溉用砂石过滤器和筛网过滤器组成的二级过滤系统的内部流场情况,利用Pro/Engineer软件进行三维造型,基于计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)技术,应用数值模拟采用RNG k-ε湍流模型结合多孔介质模型对过滤器内部流场进行分析并提出优化方案,在优化的基础上设计新型一体式过滤器并对其进行性能测试。结果表明:RNG k-ε湍流模型模拟结果与试验结果吻合良好,可用于流场分析和结构优化。组合过滤系统按传统分体式布置时,由于连接管道和筛网过滤器外壳等影响,会产生较大水头损失,且筛网过滤器部分由于结构复杂造成环流与漩涡,导致流场不稳,过滤时流速分布不均。针对传统组合过滤系统流场的不足,提出将滤网融入砂石罐体的一体式优化布置方案,改善了布置的复杂度;通过流场分析发现可减小38.5%的水头损失,且由于罐体空间较大对水流扰动较小,所以内部流场稳定;过滤时流速分布更均匀,因此对滤网的利用也更加合理充分,延长了滤网使用寿命。通过两次性能测试对比分析可知,砂石-筛网组合一体式过滤器能有效减小水头损失,并且在含沙水条件下流量减小20%时能多运行20 min左右,表明一体式过滤器水力性能更优且能提高灌溉效率。     

叶片式抛送装置气流流场数值模拟与优化

应用计算流体力学软件Fluent对9R-40型揉碎机叶片式抛送装置内部的三维气流流场进行了数值模拟.并对计算出的出料直管处的气流速度与试验值进行了比较,检验了数值模拟的可靠性.同时,对其叶片数、叶片倾角、抛送外壳形状及出口处倒角等几何参数的不同变化作了对比模拟,得出4叶片、圆形外壳、后倾叶片更有利于抛送.且出口处圆弧半径不宜太大.     

农用车排气消声器设计研究

目前,噪声已成为举世公认的国际公害,被认为是主要环境污染之一;而环境噪声的一部分来源于机动车辆.为此,首先探讨了车用发动机噪声的产生机理,分析了降噪措施,然后针对农用车特点讨论抗性消声器的设计方法,最后运用此方法设计拖拉机4115T发动机的消声器.此设计方法简单,且可满足农用车的降噪要求,为今后农用车消声器的设计提供参考.