摩托车排气消声器数值模拟研究

消声器的数值模拟涉及到流体动力学、结构动力学以及声学等多个学科的知识。本文利用传递矩阵法,建立了消声器与发动机的联合模型,在此基础上对该消声器的各项性能进行了数值模拟,并以一维模拟结果作为边界条件,利用通用流体力学软件对消声器的流场进行了更加深入的模拟研究。模拟结果表明：改进消声器在高频有较好的消声效果,而原消声器在中、低频有较好的消声效果;改进消声器的背压优于原消声器。本项目数值模拟的结果为消声器的优化设计奠定了基础,对消声器的优化设计有一定的指导意义。     

汽车消声器的匹配设计

介绍发动机排气系统噪声的产生、排气消声器的设计要求、性能评价指标;阐述消声器设计时消声器型式、容积、声腔数量等的选择。     

汽油车进排气系统降低噪声研究

提出了一种汽油车进、排气系统降低噪声方法,并基于Helmholtz共振原理,利用三维CAD软件Pro/E设计了进气谐振消声器。利用GT-power软件建立了整车、发动机、进气谐振器、排气消声器的联合模型。根据发动机工作过程,对排气消声器进行了改进设计。试验结果表明,采用进气谐振器和改进后的排气消声器,能够降低汽车加速行驶车外噪声以满足要求,且基本保持汽车输出功率不变。     

某轿车消声器性能的数值模拟

文中利用传递矩阵法,建立了某轿车消声器与发动机的联合模型,对该消声器的各项性能进行了数值模拟。以一维模拟结果作为边界条件,再利用计算流体力学软件Fluent对消声器的流场进行了更深入的三维模拟。模拟结果与消声器消声性能的试验测试数据具有较好的一致性。     

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。     

一种汽车普适消声器的分析与实验

排气噪声是汽车的主要噪声源之一,往往比内燃机本体噪声高出10～15dB.使用合适的消声器是控制和降低排气噪声的有效手段,因而对排气消声器的研究越来越成为汽车排气噪声控制的热点.文章从实用性角度和声学原理出发,分析了一种普适性消声器结构及其降噪机理,并通过实验进行了有效验证.     

摩托车噪声源的识别与控制

通过声强测试技术和加速噪声的模拟试验对摩托车的主要噪声源进行了识别研究,结果表明进、排气噪声是摩托车的主要噪声源,并初步确定了进、排气噪声对整车加速噪声的贡献量。利用边界元计算(BEM)技术对空气滤清器和排气消声器的声学性能进行仿真分析和改进设计。新设计的空气滤清器和排气消声器对整车的通过噪声有2.7dB的降噪效果。     

关于一种新型消声器的研究与设计

在机动车辆的行驶中,发动机的排气噪音和排放污染是非常高的,为降低噪音和减少排放污染,在机动车辆上都设置有消声装置。但目前常见的各种原理的消声器效果都不太理想,而且经过消声处理的气体中还含有大量的粒状物、絮状物、油水混合物以及一氧化碳等有害物质,这些物质直接危害着生态环境。本文目的是提供一种新型的消声器设计方案,从而提高现有消声器性能,降低其噪音污染并减少排放的有害物质量。     

改进车辆进排气系统降低整车车外加速噪声

用GT-POWER建立了发动机与消声器的耦合模型,根据计算得到的发动机的进、排气系统噪声的频谱特性,提出消声器的改进设计方案,通过CFD模拟计算有效抑制消声器内部的再生气体噪声;设计进气谐振腔降低进气噪声。综合运用上述进、排气系统改进措施将所研究的轿车车外加速噪声降低到74dB(A)以下,满足了国家第二阶段噪声强制法规的要求。     

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。     

发动机工作过程和排气消声器耦合研究

考虑了发动机排气系统中气体的非定常流动，利用GT—power软件建立了排气消声器和发动机的耦合仿真模型，利用这种方法进行了某轿车的排气消声器设计，在设计时模拟了汽车加速噪声测量过程中的发动机工作过程和消声器的消声特性，以使设计工况更加符合实际的测试工况。     

微型汽车排气消声器的设计与优化

建立了某发动机工作过程模型和排气消声器性能评价模型,并进行了该排气消声器声学性能和空气动力性的仿真分析.采用仿真分析和试验验证相结合的方法,通过调节各腔室容积和隔板的穿孔率对该排气消声器进行了改进.改进后排气消声器的试验结果表明,消声器总体噪声值和阶次噪声值均有明显好转,高速噪声值比较高的状况得到改善,消声器性能基本达到设计要求.     

基于发动机热力过程的汽车排气消声器设计

基于发动机的热力循环理论和管道声学理论，利用AVL公司的B(X)ST软件联合建立了发动机和消声器的仿真模型，在此基础上进行了Flyer轿车的排气消声器设计，试验证明这种设计方法能够充分考虑发动机的综合性能和消声性能。     

汽车排气消声器的三维声学性能分析

在利用三维有限元法研究简单结构的消声器的声学消声性能基础上,对于复杂结构的消声器进行了声学性能预测。数值仿真结果和试验结果的良好吻合表明,三维有限元法适合于研究消声器的声学消声性能,具有相当高的精度。同时利用消声器内部的压力云图研究消声器结构对于声波传播的影响,并且应用三维有限元法进一步研究了穿孔率和穿孔管长度对于复杂结构的汽车排气消声器的声学消声性能的影响。     

5kW汽油发电机组排气消声器改进设计

汽、柴油发电机组作为一种辅助的发电装置应用日渐广泛，但其产生的噪声特别是排气噪声，对环境产生极大污染，为人们生活带来不便。因此，本文对一款5kW汽油发电机组正常：工作时所产生的排气噪声作了详细测量及分析，找出了原装消声器的不足之处，并进行了改进设计，后对其性能进行了测试，取得良好效果。     

内燃机电站排气消声器设计

将传递矩阵法应用到消声器消声设计中,通过实际产品的设计应用,验证这种方法在内燃机电站排气消声器上的有效性和准确性。     

排气系统的数值模拟及优化设计

建立了汽车排气系统的三维计算流体力学模型,并采用并行计算方法对某排气系统的5款设计方案进行了模拟计算。以排气背压为评判准则,方案3背压最大,方案2背压最小,方案1、4和5的背压基本接近。通过对5种设计方案的催化转化器、消声器等部件进行详细的流场分析,找到了各款排气系统背压产生的主要原因,并提出了进一步的改进措施,确定了排气系统的最佳方案。     

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.     

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。     

净化消声器压力损失计算方法

本文综合运用流体力学、热力学及化学有关理论,对柴油机用的净化消声器的压力损失算法进行推导及试验验证,为在净化消声器设计阶段预测净化消声器对发动机性能的影响提供了可用的手段。