重型卡车消音器降噪性能优化

消音器对降低重型卡车噪声有重要意义。文章提出一种消音器新结构:通过增加分隔板,使气流在腔室中的流动距离增加,同时通过多孔隔板与壁面配合,形成多个抗性消音结构,削弱噪声传递。经对比验证,新结构排气消音器在中、低频段(600Hz以下)噪声传递损失明显增加:原有结构噪声传递损失10-50dB,新结构噪声传递损失51-93dB,噪声抑制能力明显提高。     

采用横流穿孔管消声器的车辆尾管怠速噪声优化

为解决某新车型怠速尾管噪声超标问题,采用计算流体力学(CFD)方法仿真分析了横流穿孔管消声器内部流场的速度与压力变化情况,揭示了穿孔形式、穿孔位置及穿孔率对消声器压力损失的影响规律,并根据该车型前消声器内部流场的分布情况给出了优化方案。实车测试结果表明,优化方案在空调关闭和开启状态的怠速噪声分别降低了2.6dB(A)和2.1dB(A),满足尾管噪声限值要求。     

基于GT-Power软件的排气系统噪声分析与改进

为了降低某款轿车排气噪声,采取增加玻璃棉、调整消声器内部管路和隔板的穿孔率与穿孔位置等措施,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,车内噪声最大降低4 d B(A),尾管噪声实现全转速段降低。     

发动机排气消声系统与催化装置的匹配研究

应用GT-Power软件建立某摩托车发动机工作过程的仿真模型,并通过与消声器模型的耦合仿真,得到改进前后消声器的插入损失和压力损失。仿真结果表明,改进后的消声器在压力损失变化不大的前提下,使得插入损失增加了5~9dB(A)。计算结果可为排气消声器的设计和性能的改善提供指导。     

高铁桥梁全封闭声屏障降噪性能试验与数值研究

为探明铁路桥上全封闭声屏障的降噪性,选取铁路桥上不同车速的混凝土全封闭声屏障、金属全封闭声屏障和单侧直立式声屏障测试断面,开展声屏障内外声场的噪声测试,建立全封闭声屏障统计能量分析模型,结合实测结果验证数值模型的适用性,最后对比分析声屏障不同结构形式、隔声板材料和传声损失、车速对声屏障降噪量的影响,探讨声屏障数值模型中的传声损失、模态密度参数对外声场的影响。研究结果表明：在测试车速下,声屏障内部噪声显示出轮轨噪声频谱特性,空间分布符合线声源的衰减特性;采用所建立的全封闭声屏障统计能量分析模型来预测声屏障外部噪声的A声级与实测结果具有良好的一致性;与直立式声屏障相比,全封闭声屏障的插入损失高9 dB（A）以上,并随列车速度的增大而增大,全封闭声屏障对高频噪声成分的降噪效果更优;提高声屏障隔声板的传声损失导致外声场噪声的衰减量,略大于同幅度降低传声损失导致的噪声增加量;声屏障统计能量分析模型中隔声板的模态密度对声屏障降噪性能的影响比内声腔的模态密度敏感。     

排气消声器仿真分析及结构优化

针对某车型排气尾管噪声不达标的问题,应用流体动力学仿真分析方法,计算排气消声器内部流场,分析尾管噪声过高是由于消声器内部结构设计不合理产生的气流再生噪声。根据问题真因,进行方案优化,通过对比分析,优化后方案改善明显。同时,为了保证排气系统的声学性能,应用GT-POWER软件搭建单进双出传递损失分析模型,分析优化后方案的消声能力。通过尾管噪声测试,优化方案噪声水平明显降低,并满足目标要求。     

一种消音器气流量自动调节装置

消音器安装于机车发动机的排气尾管上,用于吸收发动机运行排出的气流,气流经过多孔消音管,噪声衰减后排入大气。目前,发动机在不同转速下会产生不同的排气流量和排气背压,摩托车消音器整体常采用焊接或铆接结构,其排气流量不能根据发动机的排气流量进行调节,即消音器与发动机的排气流量匹配度低,易造成发动机排气不畅和排气背压升高,从而降低发动机的输出功率和转矩,抑制发动机热效率转换,增加油耗。另外,发动机排气不畅,影响消音器吸收发动机运行排出的气流及相应的噪声,从而发动机噪声大,形成噪声污染。     

GT-Power模型分析在整车排气噪声性能方面的应用

利用GT-Power模型首先计算出整车排气尾管噪声和背压,同时通过试验测量出全油门工况下的排气尾管噪声和背压值,比较了仿真结果与试验的误差及原因分析,总结了用GT-Power模型作排气声学计算的分析流程以及在整车开发中具体应用.通过分析实例和试验验证说明了该分析方法在整车性能设计中的适用性和准确性.     

汽车消声器内部结构对排气背压和油耗的影响

采用GT-Power软件对8种方案下的排气系统声学性能进行分析并与原结构进行对比,在此基础上对消声器内部结构进行优化设计。仿真和试验测试结果都表明,通过优化消声器内部结构能有效降低排气背压,降低整车油耗,并能改善排气尾管口噪声和整车通过噪声,提升整车NVH性能。     

简单扩张式消声器与穿孔管消声器对比研究

在汽车噪声中,发动机排气噪声是主要的噪声源之一,而使用排气消声器则是降低发动机排气噪声的最有效途径。使用三维声学软件Sysnoise和CFD软件Fluent,对比分析简单扩张式消声器与大穿孔率穿孔管消声器的传递损失与阻力损失。得出结论大穿孔率穿孔管消声器与简单扩张式消声器相比,声学性能两者相当;但前者流体动力学性能好,而且阻力损失较后者明显偏小。     

基于DoE的车用消声器优化设计

针对某乘用车消声器在发动机转速1 500～3 000 r/min范围内尾管噪声偏大的问题,应用GT-Power软件建立发动机及排气系统模型,并对该模型进行了试验验证。应用DoE方法找到了对消声器性能影响较大的参数,建立了消声器性能综合评价体系。依据运行工况及指标的重要程度为各转速下的评价指标设计了相应的权重,通过多目标优化计算得到了最优化的消声器结构参数。优化后消声器的模拟计算结果表明,在发动机转速1 500~3 000 r/min范围内,尾管总噪声和2阶噪声有较大程度上的降低。     

长铃CM125摩托车降噪技术试验研究

利用噪声源分离技术对摩托车噪声源进行识别,得出排气系统是最主要的噪声源,而轮胎辐射噪声对摩托车加速噪声影响很小。在此基础上,通过优化消声器结构、改进摩托车吊架,使得该车加速噪声由80．9 dB(A)降至76．5 dB(A),取得了良好降噪效果。     

SUV车外加速噪声的控制

汽车车外噪声是交通噪声中最主要的部分,是汽车制造鉴定中一个重要指标。文章针对某SUV车采用车外加速噪声分离试验的方法识别主要的噪声源,根据被测试样车车外主要噪声源的特性合理地选择吸声、隔声材料及噪声控制方案,对其进行降噪处理,使被测车辆车外加速噪声由79．4dB（A）下降到72．5dB（A）,满足了ECE R51对该类车辆车外加速噪声限值的要求。     

高速公路声敏感点声场分布模拟与仿真

通过采用Cadna／A噪声模拟软件建立道路交通的预测模型,分析高速公路噪声源的特点,研究拟建高速公路建成后可能会给沿线的声敏感点带来不利的影响,并对高速公路沿线敏感点声屏障设置前后的声场分布情况进行了模拟研究。研究结果表明：声屏障高度为3m时,敏感点昼夜噪声值均可达到国家标准,其最大降噪量为10．2dB（A）,最小降噪量也有7．1dB（A）,此研究结果可以为拟建高速公路沿线的敏感点噪声控制措施提供参考。     

挖掘机排气消声器传递损失的试验研究

传递损失是消声器本身的传递特性,不受入口声源、出口终端阻抗的影响,是评价消声器声学性能的重要指标。本文以某型挖掘机的排气消声器为例进行了消声器传递损失实验研究。首先搭建了用于消声器传递损失测量的实验平台,基于四传声器法分别以发动机排气噪声和白噪声作为激励声源进行测量。然后比较了基于这两种不同的声源激励计算得到的传递损失,并参考排气噪声频谱,为消声器的优化设计提供了指导方向和实验依据。     

Simple estimation of high-frequency radiation from a muffler shell

The acoustic design of exhaust mufflers has mainly focused on reducing the discharge noise from the tailpipe. However, the noise that is transmitted through the muffler jacket and the endplate becomes important since the muffler reduces the amount of discharge noise when it has an optimized design. It is known that the contribution to the overall exhaust noise of the muffler shell is significant in the mid- and high-frequency ranges. The current problem is that there are no appropriate computational tools at high frequencies. A simple method to analyze the 1/3-octave band of sound radiating from an arbitrary shape (like a muffler) was employed to predict the band spectrum of the radiated noise. The calculation method included formulating the boundary integral, which was modified into a quadratic form in order to enable the prediction of the intensity levels in a band analysis. Monopole and dipole source terms in the conventional BEM were transformed into the auto- and cross-spectra of the two vibrating sources, in which the cross-spectra could be eventually omitted by assuming that the correlation coefficients were negligible. The method was adopted in an abrupt calculation of the shell noise in 1/3-octave band levels without nonuniqueness problem. In comparison with the measured data, the simulation result showed roughly 3-dB errors at most of the field points, excluding several special points that were normal to the shell and exhibited a maximum 5-dB error.     

重型商用汽车排气系统流场分析

随着机动车辆尤其是重型商用车辆的增加,车辆废气、噪声等问题已成为影响人们日常生活的严重问题,而目前的排气系统存在不能有效的降低发动机排气噪声,同时排气阻力大,发动机功率损失较大,增加了耗油量。本文通过对某商用车型排气系统进行数值模拟,计算得到了其内部压力、速度、温度等参数的分布情况。根据分析结果,对消声器的内部结构进行了优化。改进后,内部流场的压力分布均匀,腔中大的湍流明显减少,避免二次噪音的出现,温度在两腔中变化明显,出口温度有所降低,消声器总体性能得到改善。     

Optimal design of the exhaust system layout to suppress the discharge noise from an idling engine

At the idle engine speed, the exhaust discharge noise is influenced by resonances in the whole system, which is composed of connecting pipes and silencers. This pipe resonance radiates a high level of low frequency discharge noise, which is dominated by the low order harmonics of the engine firing frequency. This low frequency noise deteriorates the vehicle’s interior noise level and quality. The following study attempted to optimize the layout of an exhaust system to minimize low frequency noise by changing the position of silencers and the lengths of inlet and outlet pipes in each silencer. After modeling the exhaust system using four-pole parameters, the acoustical performance of the system was evaluated using the system insertion loss. In the optimization, the virtual attenuation coefficient, which corresponds to the amount of attenuation coefficient required for the silencers, was calculated to find a minimum value for the layout. The simulated annealing method, which is also known as finding an optimal, was employed in searching for the optimized exhaust layout. Test examples of two cases, for two and six design variables, were used. When the number of design variables was two, the positions of the center and rear silencers were considered. When the number of design variables was six, the positions of the two silencers and the lengths of the inlet and outlet pipes were considered. Three typical layouts for the exhaust system of each case were designed, including the given system and an optimal system. By comparing the predicted and measured discharge noise level, it was confirmed that the optimized exhaust layout has a higher noise reduction than the other layout designs.