多孔孔板在催化消声器中的应用研究

催化消声器作为排气系统降噪及降低排放主要的元件,管道内流体的均匀性对其催化效率具有重要的影响。利用多孔孔板整流的特性,对催化消声器的流场进行优化,并应用CFD对优化后的催化消声器进行三维数值计算验证。结果表明:多孔孔板在催化消声器中具有普遍适用性,经过优化后的催化消声器载体内流场更加均匀,此时催化器的催化效率会有相应的提高,不好的影响是背压会增加少许。     

椭圆截面扩张式消声器消声特性的有限元分析(续1)

为提高消声器的消声性能,文章采用有限元法对具有椭圆截面的简单扩张消声器进行了消声特性分析。阐述了椭圆截面与圆形截面消声器的性能差异和结构参数对消声性能的影响;计算了改进内插管、出口管偏置及多级扩张室结构对椭圆截面扩张室式消声器消声性能的影响。结果表明,椭圆截面的消声器性能略差,除了扩张比和扩张室长度外,椭圆截面的离心率对消声性能有重要影响;采取内插管、出口管偏置和多级扩张室等结构能有效克服该类型消声器的缺点。     

多入口多出口抗性消声器的声学性能研究

应用三维解析法和有限元法研究了多入口多出口抗性消声器的声学特性,分析了进出口管相对角度、偏置距离、进出口管数量和穿孔管结构参数对消声器声学特性的影响。结果表明,进口管与出口管相对角度和偏置距离的变化影响消声器的声学特性,尾管扩张器和内插管可以提高消声器中低频的消声量,穿孔管和多扩张腔结构可以改善消声器中高频消声性能。最终表明,多入口多出口能同时提高消声器的声学性能和阻力特性。     

集成式SCR催化转化消声器性能研究

运用GT-Power软件对两种不同结构的集成式SCR催化转化消声器进行了声学性能模拟,通过试验研究对比分析了集成式SCR催化转化消声器的压力损失及其NOx转化效率。结果表明:在增加穿孔管后集成式SCR催化转化消声器的消声效果在400~750 Hz区间内受到了削弱,在750~1 000 Hz区间内增强,增加穿孔管后压力损失增加。在绝大部分工况下,增加穿孔管后SCR催化转化消声器的NOx转化效率要明显高于无穿孔管的结构。     

复杂汽车消声器内部流场数值模拟

汽车消声器是降低排气噪声的主要装置。近年来随着汽车工业的发展，国际上已经开始对汽车的各个零部件分别加以优化设计，其中利用计算流体力学对消声器的流场进行模拟是消声器设计的一个新动向。但是，对于比较复杂的消声器其内部流场复杂，计算量大，计算往往费时过多。本文利用并行计算机群，克服了硬件的困难，用计算流体力学对一复杂消声器内部流场进行了模拟。消声器以穿孔管为主要内件，共有2080个小孔。模拟结果清楚地反映了孔喷射和腔内涡流等流动现象，计算了多个工况，得到进口流速和背压关系。本文计算结果对消声器的设计有指导意义。     

排气消声器内孔表面的腐蚀与防护

四冲程摩托车的排气消声器内孔表面在使用过程中，由于基体金属与周围介质发生化学反应（主要是电化学反应）会逐渐腐蚀，严重的会阻塞排气消声器的内孔，穿透排气消声器的外皮，而影响排气消声器的性能；采用耐热防腐蚀涂料，对排气消声器内孔表面进行处理，防腐蚀效果良好。     

单扩张腔消声器流场特性与温度场研究

以某型船用排气消声器为研究对象,为改善流体阻力对船舶柴油机的功率影响及消声器表面热辐射造成的机舱通风的影响,对其单扩张腔消声器的阻力损失与表面温度场进行了详细的分析与研究。利用大型通用CFD流体计算软件对消声器的流体流动与表面温度场进行了分析计算,通过适当改变内部内插管的布置,可有效改善内部紊流流场,降低消声器的流动阻力;通过包覆一定厚度的隔热材料,可有效降低消声器表面温度,降低热辐射。     

汽车排气消声器结构形式对压力损失的影响

使用GT-POWER软件计算了3种抗性消声器的压力损失,并与FLUENT软件的计算结果进行了比较以验证软件的计算精度,分析了气流流速变化对消声器压力损失的影响.使用GT-POWER软件建立了发动机和排气消卢器的耦合模型,研究了消声器对发动机性能的影响.     

计算机仿真在车用消声器设计中的应用

针对某轿车排气消声器进行了气体动力特性和消声特性的试验,并应用CFD软件FIR和发动机动力性能仿真软件Gt-power,根据试验数据对该消声器的内部流场和消声特性进行了仿真.分析了该消声器内部结构对消声器的气体动力特性和消声特性的影响,并兼顾二者对该轿车排气消声器进行了结构仿真优化.对优化后不同频段内的优化效果和误差进行了分析.     

消声器内部流场及其对消声性能影响

在自行设计建造的消声器静态试验台上,对某型消声器在有、无气流两种情况下进行了试验研究,并根据试验进行了消声器内部流场CFD仿真研究。研究表明,气流在一定的速度范围内对消声器消声量影响很小,当超出范围时消声量随气流速度的增大而减小,同时消声器压力损失也加大。说明流速和内部结构是影响消声器性能的重要因素。     

船舶内燃机绝热包敷排气消声器温度场数值模拟

内燃机的排气是高温气体,排气消声器外表温度对周边临近设施的影响应控制在一定的限度内,其温度场状况依赖于绝热包敷的材料和结构性能。文中所研究的消声器模型是一个流固耦合传热模型。研究使用CFD软件对模型进行三维数值模拟,采用带有传热面的消声器计算模型,用N-S方程和k-ω模型来模拟消声器内部流场及壁面温度场,并对计算结果进行后处理分析。     

某型电源车车舱通风散热性能优化研究

建立某型电源车车舱三维CFD模型,选取Realizable k-ε湍流模型,对电源车车舱内空气流场和温度场进行仿真计算,分析车舱的通风散热情况,发现了柴油发电机组和消声器散热存在的问题,并通过在机组舱后壁设计一个轴流风机对散热结构进行了改进。针对改进后的模型进行通风散热仿真分析,发现柴油发电机组和消声器表面温度明显下降。对车舱内温度进行实测,将测试结果与仿真计算结果进行对比分析,结果表明,增加轴流风机后车舱内通风散热效果明显改善。     

稀土三元催化转换器气体流速分布的试验研究

通过对40°、90°、120°不同扩张管角度的稀土催化转换器进行流速分布试验和分析,表明40°扩张管结构的催化转换器气体流速分布明显优于90°、120°扩张管结构。通过柴油机烟度特性试验,表明改进入口管结构的催化转换器气体流速分布优于40°扩张管结构,其能够提高催化转换器的转换效率。     

复杂穿孔管结构消声器消声性能研究

应用声学有限元和边界元方法对复杂穿孔管结构消声器进行了声学性能的分析计算.仿真结果与试验结果的对比表明,二者吻合性较好,验证了应用声学有限元和边界元方法可以比较准确地预测消声器的消声性能.对不同穿孔管结构参数的消声器进行了传递损失计算,分析了穿孔管主要结构参数对消声器消声性能的影响.采用所提出的消声器优化设计方案,可改善消声器消声效果.     

稀土三元催化转化器结构设计及试验研究

根据催化转化器结构及其内部气体流速分布影响分析,采用维托辛斯基五次方曲线对催化转化器入口扩张管结构进行设计。对不同扩张管结构的催化转化器进行了冷态流速分布试验及发动机台架性能试验,试验结果表明,改进的催化转化器能够改善其内部气流分布,进而能够提高催化转化器的转化效率。     

基于Fluent的汽车消声器压力场及温度场数值分析

为分析消声器压力场和温度场对其内部结构强度及排气效果的影响,在给定边界条件下,采用Fluent软件对某消声器进行内流场模拟计算。分析结果表明,消声器内压力温度场分布较均匀,但在过渡位置容易出现压力温度突变。指出消声器各腔长度影响其频谱移动,消声器过渡结构应平缓以减少压力损失,否则造成消声器热力变形。     

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。     

金属载体催化消声器的研制

对金属载体材料和结构以及金属载体催化剂的制造工艺进行了研究；同时设计制造了492Q汽油机用金属载体催化然声器，并进行了台架性能试验。试验结果表明，金属载体催化消声器对汽油机怠速排放具有较好的净化效果。     

基于声固耦合特性的消声器结构改进

为了研究排气消声器内部声场对消声器结构的影响,掌握消声器系统耦合特性,建立了消声器的声振耦合模型,对耦合系统中消声器壁板在声场影响下的振动位移进行分析。发现高频时,声场作用对结构振动位移的影响较大,特别是90Hz频率附近消声器壁的位移响应明显,影响消声器系统性能。为了保证消声单元性能的稳定性,以减小振动位移响应量为目标,对消声器结构进行改进,使得消声器壁板的振动位移减小,并使最大位移振动频段避开了激励频段。     

降低发动机排气噪声的新型材料——蜂窝陶瓷

通过实验证明，蜂窝陶瓷是阻抗复合性结构，用它制成的消声器对车辆排气噪声可有效抑制。当蜂窝陶长７０ｍｍ，并具有合理的目数时，降噪效果好，若再进行催化和振动试验很有发展前景。